2019年07月19日 星期五
地质云 :English | 公务邮箱
中国矿业报订阅

国际海洋科学研究的前沿及发展态势

2019-4-2 9:43:31 来源:中国矿业报 作者:王金平 高峰 吴秀平

编者按2018年全球海洋研究在海洋物理过程、海洋生物、海洋环境以及海洋技术等方面的研究持续推进,在海平面上升、全球变暖对海洋的影响、极地海洋研究和海洋观测探测技术等方面取得诸多突破。在未来研究布局方面,国际组织和主要海洋国家将围绕全球性和战略性海洋研究方向进行布局。

海洋物理过程研究

来自数十个研究机构的合作研究发现,全球海平面正在以每年3.1毫米的速度快速升高。英国国家海洋学中心(NOC)研究发现,若全球温度升温没有控制在工业化前期的2℃以内,预计到2100年海平面上升所造成的洪水会使全球每年损失14万亿美元;2018年1月,美国斯克里普斯海洋研究所(SIO)联合日本国立极地研究所等机构研究发现,在末次冰期过渡期,全球平均海表温度上升了2.57℃左右;来自德国不来梅大学等机构的研究指出,在1.5℃和2℃温升情景下,21世纪冰川质量损失对海平面的影响没有显著差异;美国科罗拉多大学科研人员领导的研究团队指出,覆盖了当今北美大部分地区的劳伦蒂德冰盖在末次冰期大幅减少,导致热带太平洋和西南极地区出现明显的气候变率。

利用BOA-Argo绘制的全球海洋气候态温度图

美国国家大气研究中心等机构的研究表明,随着全球气候变暖,厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)对温度、降水和森林火灾的影响将加剧;美国国家航空航天局(NASA)等机构研究人员的新研究指出,强厄尔尼诺事件会造成南极冰架严重的冰层损失,而在强拉尼娜现象下则相反;挪威比约克内斯气候研究中心等机构研究结果表明,厄尔尼诺事件影响11月份欧洲大部分地区的气候变化。

由伦敦大学学院和伍兹霍尔海洋学研究所(WHOI)领导的最新一项研究证明,全球海洋环流系统自19世纪中期以来已经不再以最高强度运行,目前处于1600年以来的最低点;美国德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员发现大西洋洋流变化与陆地降水之间的关联性,并且这种关联性已经存在数千年,这一重要发现将有助于科学家认识和理解地球历史气候过程控制要素将如何影响现在和未来气候。

海洋生物学研究

德国亥姆霍兹吉斯达赫特材料与海洋研究中心与日本东京海洋科技大学的科学家发现,海洋中浮游植物的多样性是维持海洋生态系统整体生产力和恢复力的关键因素。亚太经合组织气候中心联合沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学等机构的研究证实,DNA甲基化与脊椎动物气候变化的跨代适应之间存在联系;英国南极调查局(BAS)科研人员研究了气候变暖对960多种海洋无脊椎动物的潜在影响,指出79%的南极洲特有海洋物种受到海洋升温的威胁;美国加州大学欧文分校生态学家提出浅水海岸生态系统中的海洋植物和海藻在降低海洋酸化影响方面发挥关键作用。

海洋环境问题

美国弗吉尼亚大学和加州大学圣巴巴拉分校等机构研究发现,海洋风暴的发生频率是影响海藻森林生物多样性的最重要因素,未来的海洋风暴可能给沿海海洋生物的多样性带来巨大的变化;英国林肯大学等机构研究指出,如不采取行动保护沿海湿地,2100年全球30%的沿海湿地可能会消失;欧盟联合研究中心报告指出,如果气温上升幅度超过工业化前水平2℃以上并且没有采取适当的适应措施,整个欧洲范围内就有可能面临更频繁和更强烈的极端天气事件,并产生重大的环境和社会经济影响;由英国NOC等机构的科学家开展的一项研究显示,自从含铅汽油被逐步淘汰以来,欧洲各海域表层水中的铅浓度首次出现下降;澳大利亚AIMS的研究人员首次在大堡礁鱼类的肠道中发现了115种人造碎片;德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心(GEOMAR)研究指出,二战期间有无数的弹药被投入海洋中,如果炸药等有毒物质泄露到海水中,这些化学品将对海洋生态系统产生严重影响。该研究填补了该领域的研究空白。

海洋新技术研发与应用

英国NOC的创新型海洋机器人(ecoSUB)在苏格兰北部的奥克尼群岛完成试验任务。这种新型微型水下机器人试验的完成能有效帮助了解海洋自主水下系统的能力,将有可能改变海事领域的数据收集现状;英国NOC测试了一款新型深海滑翔机,能够承受海洋最深处600个大气压,且有效荷载保持6个月以上的续航能力,可以测量海水温度、盐度、浮游植物丰度等参数;德国的研究人员基于人工智能技术开发了一套全新的用于海底图像分析的全自动工作系统;英国新建的极地科考船下水并进入下一阶段的建造工作,该船是英国政府近30年来建造的最先进的极地科考船;美国NASA成功发射了一颗测冰卫星(ICESat-2),是同类中最先进的激光卫星,可测量极地高度的变化,并计算其对全球海平面和气候变化的潜在影响;美国NASA宣布借助最新的小卫星技术首次成功获得全球冰云分布图,从而填补了一直以来无法直接探测冰云的科学空白。□

返回新闻