西太平洋是全球海气相互作用最活跃的海域之一,既连接热带与中高纬,又影响东亚季风、水汽输送和极端天气演变,同时也是深海生态过程与物质循环研究的重要区域。
近年来,围绕这一关键海域,我国持续推进深海观测与综合科学考察,但受海况多变、作业窗口短、观测要素复杂等因素制约,如何在有限时间内实现高质量、可比对、可共享的综合观测,仍是深海科学研究的基础性课题。
针对这一需求,国家自然科学基金委共享航次计划通过统筹船时资源、集成优势团队,推动跨单位、跨学科联合攻关,提升海上观测的组织效率与成果产出。
此次“科学”号西太平洋航次集结了中国科学院海洋研究所、南海海洋研究所、地球环境研究所及多所高校等十余家科研单位,搭载32项基金项目,形成物理海洋、海洋生态、海洋化学与海洋地质等多学科协同的研究组合。
首席科学家与科考队伍在台风影响频繁的背景下,围绕重点海域与关键断面开展连续作业,完成5条综合断面、104个定点站位的观测任务,累计实施温盐深多参数剖面观测与采水、深海大体积采水、抓斗取样、箱式采泥等200余项作业,为研究海洋环流结构、热盐输运、营养盐与碳循环、沉积环境与生境演变等提供了系统资料。
值得关注的是,航次在获取现场数据与样品的同时,还完成多套漂流浮标、水下滑翔机及10余套次深海潜/浮标的回收与布放,进一步巩固我国在西太平洋构建的深海科学观测网络运行基础。
深海观测网的价值在于“持续”和“可比”,既要在关键海域保持长期序列,又要通过稳定的平台体系保证数据的连续性与可追溯性。
此次布放与回收作业,有助于补齐观测链条、减少设备空窗期,为后续的季节到年际尺度变化研究提供更完整的时间序列支撑。
从数据质量与国际可比性看,航次部分关键断面作业内容与采集参数对标国际GO-SHIP计划规范,意味着我国在西太平洋获得的现场观测数据和样品更具标准化特征,可与国际同类观测成果开展对照分析。
业内人士指出,深海与远洋研究的很多关键问题,需要跨海域、跨年代的资料拼图。
标准化观测不仅提升单次航次成果的科学价值,也为未来数据共享、联合研究与成果互认奠定基础。
综合来看,此次航次的影响至少体现在三个方面:其一,增强对西太平洋多尺度动力过程的认识基础。
海洋环流与中尺度涡旋、边界流变化及其与大气过程的耦合,是影响区域气候的重要环节,高密度断面与站位观测有助于揭示其结构与变率。
其二,强化对气候与生态效应的综合评估能力。
物理环境变化往往通过营养盐输送、初级生产力与碳汇过程影响生态系统,跨学科同步观测可更有效识别“过程链条”。
其三,提升我国参与并引领相关国际合作计划的基础支撑能力。
以稳定的观测网络、规范化的现场采样和高质量样品库为依托,有利于在更广范围内开展联合对比研究与协同攻关。
面向下一步工作,受访科研人员表示,需要在“持续观测—快速处理—共享应用”链条上进一步发力:一是继续优化关键断面与站位布局,兼顾长期序列与热点海域精细观测,提升对突发事件与极端海况的响应能力;二是加强设备运维与观测平台协同,提高深海观测网的稳定性和抗风险能力,减少恶劣天气对序列的影响;三是推进数据质量控制、标准化处理与开放共享机制建设,促进更多学科和更多团队基于同一套高质量基础数据开展创新研究;四是强化成果转化与科普传播,让深海观测数据更好服务气候变化评估、海洋生态保护与海洋灾害风险管理等公共需求。
展望未来,随着全球气候系统加速变化,西太平洋在海洋热含量、海气耦合与生态响应中的关键地位将进一步凸显。
可以预期,围绕深海观测网络的长期运行、标准化断面观测的持续推进以及多学科联合考察的常态化,将成为提升我国远洋科学研究能力的重要抓手,也将为我国更深层次参与全球海洋治理与气候行动提供坚实的科学支撑。
西太平洋是全球最重要的海洋动力活跃区域之一,其海洋环流、生态系统和气候效应对我国和全球气候变化具有重要影响。
"科学"号本次航次的圆满完成,展现了我国海洋科学研究队伍的高度专业素养和创新能力,积累了大量宝贵的第一手科学数据。
这些成果不仅将为深化西太平洋科学认识提供重要基础,也将进一步提升我国在国际海洋科学研究中的话语权和影响力,为应对全球气候变化、保护海洋生态环境做出中国贡献。