中国发起首个海洋领域大规模国际合作调查研究计划——NPOCE

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时间:2010-05-31  来源:文本大小:【 |  | 】  【打印
大幅度提升我国海洋与气候预报水平和应对气候变化能力
日前,由中国科学院海洋研究所研究员、中国科学院院士胡敦欣等中国科学家发起的——“西北太平洋海洋环流与气候实验(NPOCE)” (The Northwestern Pacific Ocean Circulation and Climate Experiment)正式获得“气候变化与可预报性”(CLIVAR)国际科学组织批准,成为国际合作计划。
 
5月30日,NPOCE国际合作计划启动大会在青岛召开。
 
与会专家一致表示,本次研讨会将成为NPOCE国际合作计划发展历程中的一个里程碑,NPOCE国际合作计划将开启西太平洋海洋环流和大气—海洋相互作用研究的新篇章。
 
据悉,这是我国发起的首个海洋领域大规模国际合作调查研究计划。
 
9个国家、19家科研机构合作 联合攻关前沿科学问题
 
据NPOCE国际合作计划科学指导委员会主席胡敦欣介绍,NPOCE国际合作计划是一个由中国科学家发起,多个国家、多家研究机构参与的国际合作计划。据了解,目前,NPOCE国际合作计划已获得中国、美国、日本、澳大利亚、韩国、法国、德国、印度尼西亚、菲律宾等9个国家、19家科研机构的支持。40余位科学家将直接参与相关调查研究,其中20位为中国科学家,他们在其中发挥着主导作用。20位中国科学家分别来自中国科学院、中国高等院校和国家海洋局系统等主要的海洋研究机构。
 
作为气候系统中最大却理解最少的部分之一,海洋在全球气候变化中起着重要作用。西北太平洋具有复杂的海洋环流系统和强烈的多尺度的海气相互作用过程,是来自中高纬度和南半球的各种水团进入赤道温跃层的交叉路口和主要通道。作为几支重要海流的起源海域,西北太平洋与周围海洋和各边缘海存在强烈的相互作用,并参与西太平洋暖池的“充放电”过程。因此,西北太平洋海域的变化可以影响印度—太平洋暖池区的热量和淡水收支,进而影响其大气中的深对流过程,从而在调节ENSO(厄尔尼诺和南方涛动)循环,东亚季风以及热带气旋的发展和演变过程中具有重要作用。
 
西太平洋向来是国际合作调查研究的热点海域之一。在过去的几十年中,尽管对西北太平洋海域的了解取得了明显进步 ,但是对此区域平均环流的了解仍不完全,对低纬度西边界流的变异更是知之甚少。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—大气环流的十年以及更长时间变化中作用的了解。对此区域稀少的观测,并不能提供可靠的信息,以证实数值模式在模拟对暖池的维持和此区域的低频变异具有重要作用的海洋热量和淡水输送方面的能力。
 
胡敦欣向记者介绍,NPOCE国际合作计划围绕“西北太平洋西边界流,及其与邻近环流系统的相互作用、在暖池维持和变异中的作用、区域海气相互作用及其气候效应”等科学主题,通过组织以现场观测和数值模拟为主要研究手段的国际合作调查研究,实现“观测、模拟和理解西北太平洋海洋环流的动力机制及其在全球和区域性气候变化中的作用”的科学目标,为提高和改进我国气候预报能力提供理论基础。
 
西北太平洋环流和暖池对ENSO循环、东亚季风和副热带高压有着重要的调控作用,也显著影响着中国的近海海洋环境与气候。因此,西北太平洋海洋环流与气候研究对于理解全球气候变化、提升我国气候预测能力至关重要。
 
此次参与NPOCE国际合作计划的各国均明确了分工。其中,中国科学家将结合国家“973”、“863”、国家自然科学基金等重大科技项目,关注NPOCE国际合作计划所提出的所有问题,实施要点包括锚定系统观测,诊断研究和海洋气候的数值模拟等。澳大利亚科学家将主要关注NPOCE国际合作计划中所提出的“西北太平洋西边界流,及其与邻近环流系统的相互作用”两个主题进行研究,计划于2011年1月份给出NPOCE关注海域0.1度×0.1度海洋预报和再分析资料,该资料将用于同化NPOCE观测资料,模式间的比较等。日本将主要关注NPOCE国际合作计划中提出的“西北太平洋西边界流在暖池维持和变异中的作用”进行研究,实施要点包括观测和数值模拟等。
 
7年酝酿筹备 中国发起新一轮西太平洋海洋环流大型国际调查研究计划
 
上世纪80年代中期至90年代中期,在TOGA(热带海洋与全球大气)计划和WOCE(世界海洋环流实验)计划的框架下进行的一系列大型调查研究计划,取得了前所未有的科学数据和一些重要的科学发现,形成了热带西太平洋环流调查研究的繁盛期。
 
中国曾经参与过TOGA和WOCE两项大规模国际海洋调查项目,并在其实施过程中发挥了重要作用,国际TOGA-COARE(热带海洋与全球大气——耦合海洋—大气响应实验)的5条主力调查船中有3条由中国派出,被誉为“没有中国就没有TOGA-COARE”。在此期间,中国科学家研究并发现了棉兰老潜流(MUC)、北赤道潜流(NEUC)、吕宋潜流(LUC)等,初步奠定了中国在热带西太平洋环流与海气相互作用研究领域的国际地位。然而,随着1993年TOGA-COARE实验的结束,由于种种原因国际大规模西太平洋调查研究热潮归于平静,中国也随之停止了相关调查研究,至今为止已有17年。
 
鉴于西太平洋在海洋环流与海气相互作用研究中的重要地位,中国、美国、日本等国家的科学家对于再次开展大规模西太平洋海洋环流调查研究均跃跃欲试。NPOCE国际合作计划就是在此历史背景下,由以胡敦欣院士为首的中国科学家倡导发起。经7年时间酝酿、准备和研讨,NPOCE国际合作计划逐渐成形,并得到国际同行、科学组织和研究机构的认可、支持和参与。
 
2004年10月,胡敦欣在访问夏威夷期间,与美国科学家讨论了未来西太平洋环流研究的方向,一致认为应该发起继TOGA之后的新一轮西太平洋海洋环流大型国际调查研究计划。
 
2006年10月~11月,胡敦欣率团访问美国华盛顿大学、NOAA(美国国家海洋大气局)太平洋海洋环境实验室、伍兹霍尔海洋研究所等,就热带西太平洋合作调查研究的主题和时间表进一步交换了意见。
 
2007年5月17日~18日,西北太平洋环流实验研讨会在中国青岛召开。与会的中国、美国、澳大利亚等国家的科学家经过深入研讨,确定了NPOCE国际合作计划重点调查研究的海域和工作目标,形成了科学计划基本框架。同年7月和12月,胡敦欣先后在瑞士日内瓦和广州向WCRP/WMO(世界气候研究计划/世界气象组织)总部和CLIVAR Pacific Panel(气候变化及可预报性太平洋分区)介绍了NPOCE国际合作计划,得到了与会专家的一致肯定。WCRP/WMO建议将NPOCE国际合作计划列入CLIVAR计划,CLIVAR Pacific Panel成立了NPOCE与SPICE(西南太平洋海洋环流实验)等国际计划的特别工作组,胡敦欣担任联合组长。
 
2009年、2010年,胡敦欣等人先后组织召开了两次NPOCE专题国际研讨会,并在十年一次的OceanObs’09大会(2009海洋观测会议)和两年一次的2010 Ocean Science Meeting(2010海洋科学会议)上发表特邀报告和组织专题讨论会,在国际上引起广泛影响,得到世界气象组织、CLIVAR等国际组织的积极支持。在国内外多次学术研讨的基础上,来自7个国家的20余位科学家通力协作,编写完成了NPOCE科学与实施计划。
 
2010年4月23日,NPOCE科学与实施计划正式获得“气候变化与可预报性”(CLIVAR)国际科学组织批准,成为国际合作计划。
 
如今,NPOCE国际合作计划再次在西北太平洋发起大规模海洋调查活动,这对进一步认识和理解赤道太平洋西边界流以及潜流系统的结构、变异与机理,太平洋暖池的维持与变异,以及热带西太平洋海—气相互作用对全球以及区域性气候变异的影响等前沿科学问题将起到不可或缺的重要作用。NPOCE国际合作计划的实施将解决TOGA和WOCE计划所遗留的重大科学问题,从而填补TOGA和WOCE计划期间的空白,将引领新一轮的西太平洋调查研究热潮。
 
胡敦欣对记者表示:“NPOCE国际合作计划由中国科学家在过去7年中提出,其成功实施将显著提升中国在国际海洋与气候研究领域的影响力和话语权。”
 
国家相关部委多方支持 NPOCE国际合作计划正式启动
 
NPOCE国际合作计划的组织、策划工作,得到了中国科学院、国家自然科学基金委员会、科技部的高度重视、关注和大力支持。
 
2009年出版的《中国至2050年海洋科技发展路线图》,明确将“发展西北太平洋区域性海洋环境立体监测能力、认识海洋动力环境变异规律及其与全球气候变化的关联”等,作为2020年近期战略目标之一。
 
“继续推动由我国科学家发起的西北太平洋海洋环流与气候实验(NPOCE)国际研究计划的实施”被列入了《中国科学院2010年度对外科技合作要点》。
 
中国科学院、国家自然科学基金委员会等联合资助了“NPOCE实施计划国际学术研讨会”,为如期编写完成“NPOCE科学/实施计划”并提交CLIVAR审批奠定了基础。前期启动的国家自然科学基金重大项目、“973”计划项目等多项国家重点科研项目作为先导计划,有力支持了NPOCE国际合作计划组织工作的开展。中国科学院迅速组织了对外合作重点项目,支持开展针对关键科学问题的合作研究与国际交流,使中国在NPOCE国际合作计划正式启动后占得先机。

 
胡敦欣
 
中国科学院院士、物理海洋学家、中国科学院海洋研究所研究员。
 
现任海洋环流与气候环境联合研究中心主任,中国海洋湖沼学会名誉理事长和Chinese Journal of Oceanology and Limnology主编等。1979~1982年美国麻省理工学院等访问学者。先后在国际地圈生物圈计划(IGBP)科学委员会等9个国际学术组织任职。
 
从事海洋环流、海洋气候和海洋通量研究,是我国海洋通量(JGOFS)研究的开拓者。有多项科学发现和创新:发现太平洋棉兰老潜流等;发现中国陆架第一个中尺度涡“东海冷涡”; 修正了沿岸上升流传统理论;揭示“陆架上,凡有上升流的地方,海底沉积必为软泥”的科学规律;在国际上率先开展陆架海洋通量研究,得到“东海是大气二氧化碳汇区”的重要结论。
 
参与了数项国际海洋前沿研究计划的科学设计、制定和实施,并将有关研究引入中国,为推动海洋学的发展作出了重要贡献。2008年作为首席科学家,承担我国第一项大洋研究的国家重大基金项目“太平洋低纬度西边界环流系统与暖池低频变异研究”。“西北太平洋海洋环流与气候实验(NPOCE)” 国际合作计划的发起人。
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