中科院海洋研究所所长王凡带领科研团队建成深海实时科...

“截至今天，深海数据已成功实时回传超百万组。”2月16日，中科院海洋研究所所长、西太平洋科学观测网负责人王凡研究员打开手机上的“西太观测网”客户端，就看到了从西太平洋深海刚刚传回来的现场数据，包括温度、盐度和流速等。 作为土生土长的青岛籍科学家，王凡从事大洋环流动力学研究30多年，在热带西太平洋和中国近海环流及中尺度过程、暖池热盐结构等研究方面取得了一些重要成果。在中国科学院战略性先导科技专项、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，王凡带领科研团队建成了我国第一个深海实时科学观测网——西太平洋科学观测网，实现了西太平洋深海6000米范围内的温度、盐度、流速等数据1小时1次的实时传输。据悉，这也是国际上首次实现西太平洋主流系连续实时潜标组网观测。西太平洋科学观测网的建设运行和数据应用，是提升我国深海探测和科学研究能力、保障国家海洋环境安全的重要基础支撑，荣获2019年度海洋工程科学技术奖一等奖。 王凡介绍，观测网内的30余套深海潜标、2套大型浮标共千余件观测设备，已经稳定获取连续8-9年的观测数据，不断刷新我国观测网获取深海数据的最长时间纪录；观测平台更加多样化，既包含了实时潜标和实时浮标等固定观测平台，也包含了剖面浮标和船载移动观测平台等，实现了大洋上层和中深层的全覆盖，建立了实时观测数据的自动分析和应用平台。 “科研攻关瞄准国家需求，这是我们多年来投身西太平洋科学观测网的重要原因。”在王凡看来，西太平洋毗邻我国，是我国从近海挺进大洋的必经之路。西太平洋具有全球最大的暖水体-西太平洋暖池，存在强劲的热带对流和海气相互作用，对我国乃至全球气候具有重要作用。“同时，西太平洋还具有非常丰富的陆缘物质输入、极高的海洋生物多样性、大规模的板块俯冲、全球最深的海沟和完整的沟—弧—盆火山体系，以及异常活跃的海底热液和冷泉活动等。”王凡说，西太平洋不仅对我国经济生产生活和国家安全保障至关重要，也是开展地球系统科学和相关资源环境研究的理想选区。“技术的演进是要服务人们的生活，应用到国计民生的领域。”据介绍，观测网获取的连续和实时数据，为我国科学家研究西太平洋环流的三维结构、暖池变异及其对中国气候变化的影响提供宝贵资料，为我国的气候预报和环境保障业务提供重要的基础支撑。如今，观测网服务国家深海科学研究、气候预报预测和海洋环境预报的能力显著增强。 “对厄尔尼诺的研究和预测，是气候学家和海洋学家共同的课题。”王凡说，热带西太平洋，存在着一个多年平均海表温度28℃以上的全球最大暖水区，被称为热带西太平洋暖池，它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。暖池储存的大量热水，只要有一小部分流动到东太平洋，就可能会引发厄尔尼诺事件，改变世界各地的天气格局。精心研究“刻画”暖池，王凡科研团队揭示了暖池热盐变异的主要机理，发现了暖池变异对厄尔尼诺现象和我国华南降水变化的重要影响，描述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，“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”一系列研究成果获得了2019年度山东省自然科学一等奖。我国气候学家根据王凡团队对暖池热盐结构的细致刻画，将厄尔尼诺预报模式增加了一个盐度模块，显著提高了其预报准确率。2015年3月，这个模式在国际上多种厄尔尼诺预报模式中表现极为出彩，提前9个月即成功预报了厄尔尼诺的爆发、发展和强度，在国际上独树一帜。2015-2016年超强厄尔尼诺发生后，全球出现了连续两次拉尼娜事件，接着又出现连续两次厄尔尼诺事件，而该预报模式也都给出了成功的预报。中国海洋学家和气候学家联手，把论文写在了海天之间，为我国的防灾减灾事业作出了重要的贡献。 2015年，潜标实现了数据实时回传，这是一个革命性的进步。有了一手数据，王凡科研团队成果频出。中科院海洋所统计，1980年到2010年，该所的西太研究团队共在国际一流期刊上发表了19篇论文；而2011年至今，发表了百余篇。这些研究成果，进一步提升了我国在西太平洋海洋与气候变化研究领域的领跑地位。信息来源：大众日报客户端  记者 薄克国
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