中国发起的第一个海洋领域大型国际合作计划 八年取得多项突破性进展

2018/06/11

中国科学院海洋研究所所长王凡致辞

中国科学院院士、中国科学院海洋研究所研究员胡敦欣致辞

与会人员合影


    近日,由西北太平洋海洋环流与气候试验(NPOCE)国际合作计划组织、中科院海洋所主办的第三届“西太平洋海洋环流与气候”国际开放科学大会在青岛召开。《中国科学报》记者从会上了解到,过去8年,在NPOCE国际合作计划参与机构协同努力下,西太平洋海洋环流深海潜标阵列建设取得巨大进展,最终于2017~2018年建成了由近30套潜标组成的西太平洋主要环流系统全覆盖的首个深海潜标科学观测网,并具备了数据实时传输的能力;同时,基于已获得的珍贵观测实验数据,发现了诸多新的科学现象与西太平洋环流新特征,并揭示了其多尺度变化规律。

    中国科学院海洋研究所所长王凡说:“截至目前,在对西北太平洋观测研究中,中国的贡献达到了一半左右。在国际高端论文的发表成果方面也是成绩斐然,尤其是在西太平洋海洋环流的结构和变异课题研究上,我们取得的成果比国际水平领先一个层次。”

中国科学家发起国际合作计划

    西太平洋向来是国际合作调查研究的热点海域之一。但在过去的几十年中,人们对此区域海洋环流了解并不完全,对低纬度西边界流的变异规律更是知之甚少。海上现场观测数据的缺乏严重阻碍了对副热带—热带水热交换以及它们在热带海洋—大气环流的10年或更长时间变化中作用的了解。

    2010年,由中国科学院院士、中国科学院海洋研究所研究员胡敦欣领衔发起的NPOCE国际合作计划获“气候变化与可预报性”(CLIVAR)批准并启动,目的在于观测、模拟和理解西北太平洋海洋环流的变异规律及其动力机制以及在全球和区域气候变化中的作用。这是中国发起的首个海洋领域大型国际合作计划,包括美国、日本、澳大利亚、韩国、德国、印尼、菲律宾和中国等8个国家的19个研究机构参与。

    胡敦欣介绍,该计划通过强化观测、机理研究和数值模拟等手段,在该领域取得了突破性进展,极大地提高了人们对西太平洋海洋环流与气候的认知能力,中国同欧美及亚太相关国家的国际合作得以深化和加强。该计划的成功发起和实施标志着中国在西太平洋环流与气候领域的研究实现了历史性跨越,显著提升了我国在国际海洋与气候研究领域的影响力。

八年取得多项突破性进展

     第三届“西太平洋海洋环流与气候试验”国际开放科学大会有来自美国、法国、澳大利亚、日本、韩国、印度等十个国家的近300名专家学者出席大会,共同交流了近期取得的科学成果,研讨了西太平洋海洋环流与气候尚待解决的关键科学问题。

     会议期间,国内外海洋与大气研究领域的专家学者以西北太平洋海洋环流与气候为主题进行报告。报告围绕西边界流变异规律及其动力学,西太平洋与邻近海域相互作用,西太平洋环流变异在暖池及厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)变异中的作用,西太平洋全球气候效应以及西太平洋在碳循环、生物地球化学、古海洋学等五个核心课题,介绍了最新研究进展、正在实施的研究项目和拟开展的研究计划。

     胡敦欣介绍,2015年第二次开放科学大会以来的三年期间,NPOCE国际合作计划在西太平洋海上观测、数值模拟以及数据分析方面都取得了突破性进展。例如成功建成了由30套潜标构成的覆盖西太平洋主流系的首个深海科学观测网,具备了数据资料的实时传输能力,西太平洋深海3000米之下的数据实现了在路上办公室能实时看到的程度。所获数据为西太平洋物质、能量输运研究提供重要支撑,取得的系列研究成果在《自然》等杂志发表。其重要科学发现包括发现并命名了北赤道逆流(NECC)之下的北赤道次表层逆流(NESC);同时还揭示了菲律宾以东三支潜流的季节内变化规律和机制等。

     西太平洋科学观测网实现了从科学规划、潜标设计、海上作业、水下和卫星实时传输、数据智能分析、终端图形接收的全流程一体化,为保障国家海洋环境安全和实施“21世纪海上丝绸之路”倡议提供了重要基础支撑。

南半球海洋研究中心主任、澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)首席科学家蔡文炬向记者介绍,最近几年的研究数据为过去几十年的总和,这对国家安全和海洋资源利用有重大意义。

未来走向

    胡敦欣表示,西太平洋在全球及区域气候系统中起着重要作用,包括厄尔尼诺、季风、热带气旋、暖池等。在上世纪八九十年代,热带海洋与全球大气项目—世界海洋环流试验(TOGA-WOCE)国际计划是在西太平洋海上观测实验的黄金时期,成绩斐然。然而,之后有10多年的停滞时间,直至本世纪初南太平洋海洋环流与气候试验(SPICE)和NPOCE 西太平洋观测计划相继启动,又迎来了一个新的繁荣时期,取得了大量宝贵实验数据和科学成果。目前,SPICE计划已经结束,NPOCE国际计划的观测实验还在持续有序地进行。

    西太平洋的观测网,可以预测南海季风的爆发,进而为长江中下游,华南、华北地区的洪涝、干旱预测提供海洋理论支撑。NPOCE下一步将向南太平洋拓展至所罗门海,探讨南北太平洋海水和热量交换及其气候效应;向西拓展至印尼海,研究西太平洋与东印度洋的物质热量交换变化及其在厄尔尼诺事件中的作用。同时,在西太向大洋深处延伸,探索深层环流特征变化及其对长期气候变化的影响。

     此外,“观测仪器设备是海洋研究向纵深发展的关键,尤其是对中国而言,更是这样,必须集中力量攻克技术难关,突破观测设备的核心技术,实现自主研发”。胡敦欣强调。

     与会代表在总结NPOCE当前进展的基础上,提出开展NPOCE国际合作调查研究所面临的研究和技术上的挑战及拟解决的关键科学问题。

    王凡认为,今后应通过开展多国协作、多学科交叉的综合性强化观测和研究,进一步掀起海洋观测研究领域国际合作的热潮,在印太交汇区多圈层相互作用领域取得若干原创性重大突破,中国科学院成立的海洋大科学中心应该与青岛海洋科学与技术国家实验室密切合作,推动海洋科学发展。

    王凡指出:“西太平洋是我国走向大洋的重要一步。作为中国发起的第一个海洋领域大型国际合作计划,NPOCE表明了中国的国际影响力正日渐提升。”

     胡敦欣向记者透露,计划未来5到10年,拟将NPOCE研究拓展至包括整个热带西太平洋和东印度洋海域,以印度洋—太平洋交汇区多圈层相互作用为核心开展合作调查研究,其中涵盖海洋多尺度动力过程、海气相互作用、板块构造运动与西太平洋暖池形成、交汇区生物多样性等多个主题,海洋、大气、物理、生物、地质等多学科研究。充分发挥各参研单位的优势,密切协作。相信一个更加活跃和繁荣的大洋研究景象即将到来。


新闻来源:智汇海洋