山东省科技创新大会:中科院海洋所王凡团队获山东省自然科学一等奖

2020-07-02 15:50 大众报业·半岛网阅读 (32171) 扫描到手机

半岛记者 王丽平

7月2日山东省科技创新大会上,中国科学院海洋研究所王凡研究员团队的成果项目“热带西太平洋暖池热盐结构与变异的关键过程和气候效应”获得了山东省自然科学一等奖。该奖项是山东省内基础科学研究成果的最高级别奖励。这是山东省海洋科学界过去10年来首次获得该奖项,凸显了近年来山东省海洋科学研究领域的迅猛发展。

王凡团队科研人员在西太平洋布放深海潜标

该项目成员、中国科学院海洋研究所研究员李元龙介绍,热带西太平洋暖池(简称“暖池”)是全球海洋最大的暖水区域,其高海温促进了大气强烈的对流运动,是驱动热带大气环流的主要热源,也是东亚季风和厄尔尼诺现象的策源地。暖池的温度和盐度结构(简称“热盐结构”)是维持其表层高海温的关键,而其温度和盐度的变异则能导致多种重要气候现象。暖池储存的大量热水,只要有一小部分流动到东太平洋,就会引发厄尔尼诺现象,改变世界各地的天气格局。因此,暖池的热盐结构、变异机理和气候效应具有极高的科学研究价值和现实意义,是现代海洋学和气候学的研究热点。

李元龙介绍,该团队自2009年就开始集中研究暖池。以往对暖池结构的认识主要局限在表层温度的“准二维”分布,但对于海面以下的深层结构和盐度结构并不了解,也就无法深入理解暖池高海温的维持机制和引起气候变化的原理。

所以,研究团队在暖池的核心区域投放了两个潜标,在国家“973”计划(基础研究发展计划)和自然科学基金委的支持下,历经多年的探索和研究,实现了对暖池核心的全深度潜标观测,获取了温度、盐度和海流的连续观测资料,在暖池内部发现并命名了新的水团“北太平洋热带次表层水”,并发现了丰富的中小尺度(直径小于1000公里)热盐结构,从而完整刻画出暖池的三维热盐结构。

“在此基础上,揭示了暖池温盐变异的主要机理,并发现了暖池温盐变异对厄尔尼诺现象和我国华南降水变化的重要影响。”李元龙介绍,他们的研究成果揭示了暖池的盐度变化影响厄尔尼诺事件发展的完整过程,阐释了暖池海温异常增暖造成我国华南秋季严重干旱的机理,为科学预测和应对这些气候灾害提供了新的科学依据。

此外,他们还提出了新的历史数据订正方案,有效提高了暖池乃至全球海洋温盐资料的质量,发展出了新型的气候变化预报系统。据了解,此前的气候预报模式一般只能提前3-4个月预报厄尔尼诺现象,而该系统将预报时间提前至半年甚至更早,该模式自2014年投入使用,目前已经进入常规化预报阶段。该模式对近年来的所有强厄尔尼诺现象都做到了精准预报,显著提高了对近年来发生的厄尔尼诺事件的预报能力。

李元龙介绍,该项目先后发表研究论文140余篇,出版专著2部,发布了我国第一个全球格点化海洋温盐资料集,被国际同行广泛应用。该项目引领着对暖池的科学认识由“准二维”向三维的发展,初步奠定了我国在该领域的国际领跑地位。

据了解,热带西太平洋是我国经济活动和国防安全的关键区域。该项目取得的科学突破显著提高了我国对热带西太平洋的海洋、气候和生态环境变化的预报能力,将为我国的国际政治经济活动提供有力的信息支持。由于地缘政治方面的重要性,热带西太平洋也是世界海洋科技强国竞相开展研究的热点区域。该项目取得的学术成绩,加强了我国在相关学界领域的国际影响力和话语权,推动了由我国发起并主导的“西北太平洋海洋环流与气候实验(NPOCE)”国际合作计划的实施,为落实“以科技创新引领海洋强国建设”和“山东省海洋强省建设”发挥了重要的先导作用。

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