这十年，国际科技合作新突破

中国与世界,并肩在路上。这是国人绘制的全球科技合作新蓝图。从2001年至今,我国的国际科技合作计划已启动实施了11年,这一纸蓝图铺开,自此耕耘不辍,在多项国际科技合作中人类基因组计划、国际热核实验堆计划、全球对地测系统、国际综合大洋钻探计划、欧盟“伽利略”计划……无不有黑发黄肤的身影参与其中。科技外交：一马当先,处于我国外交战线的前沿随着全球经济一体化程度不断加深和价值链快速分解,人们的创新活动日益连成整体,也让各国比以往任何时候都更加重视相互合作。“十一五”期间,中国科技外交进入重要发展阶段,气候变化、能源环保、粮食安全、重大疾病防控、国际标准制定等需要国际社会共同应对的全球性挑战,日益成为外交领域的重要议题。科技外交已处于我国外交战线的前沿。     

南海成因：岩石圈破裂与俯冲带相互作用新认识

 南海深部计划与国际大洋钻探航次取得了一系列创新进展与重大突破：1）发现南海陆缘岩石圈减薄之初未出现地幔蛇纹岩出露，且岩浆迅速出现；2）新提出南海不是“小大西洋”，而是“板缘张裂”盆地，与经典的大西洋型“板内张裂”陆缘模式不同；3）揭示南海受到俯冲带的强烈控制，提出俯冲诱发地幔上涌并影响南海岩浆活动。     

海南岛西岸上升流与暖池的数值研究

【目的】进一步探讨海南岛西岸的上升流与暖池的特征及生成机制。【方法】首先构建更为全面的控制模型(控制实验),包括日平均风场、热通量、侧边界通量、潮汐强迫以及河流径流等强迫场,然后在控制实验基础上,构建无潮汐强迫、无热通量强迫、无季风强迫等3个敏感性实验来分析3种强迫因子对海南岛西岸上升流与暖池的作用。【结果】夏季海南岛西岸存在上升流,该上升流受热通量和潮混合共同控制,缺乏其中任何一项上升流都会消失,而西南季风起反作用。另外,海南岛西岸在冬半年为暖池控制,秋季更为显著。东北季风引起的垂向混合与潜热通量对暖池起相当作用,ENSO事件对暖池的强度也有一定影响。【结论】控制实验结果与"908"调查结果及历史观测数据吻合较好,在流场与水团验证方面效果理想。另外,敏感性实验结果得出了比前人更完善的海南岛西岸上升流与暖池生成机制的观点。     

大洋地壳的跷跷板现象

在厄尔尼诺现象发生前后,东西太平洋海面高度分别升降40cm,水均衡作用使洋壳反向升降13cm。由此形成的东西太平洋地壳跷跷板运动是厄尔尼诺现象与地震火山活动一一对应的原因。     

全新世太阳活动驱动的太平洋上层热力结构的瞬变演化

在中等复杂程度地球系统模式(UViC-ESCM)中, 受过去7千年来瞬变太阳活动驱动, 北半球冬季太平洋上层水体热力结构表现出百年尺度变化特征, 西太平洋暖池(WPWP)的三维热力响应被大幅度增强. 太阳活动最大值期, 热带西太平洋表层海水温度变化幅度比Niño3区域大30%左右, 而次表层海水温度变化幅度在副热带北太平洋比赤道西太平洋大40%; 太平洋纬向表层海温梯度(西-东)和经向次表层海温梯度(北-南)同时增强, 且在百年尺度周期上线性响应于太阳活动驱动. 表层海温梯度的208 a周期最为显著, 而次表层海温梯度在大于208 a的周期上更为显著. 此外, 表层海温梯度在百年尺度周期上的相位滞后(响应时间)要比次表水海温略小, 表层海温梯度中出现的148和102 a周期并未见于次表层海温梯度. 上述模拟结果初步指示WPWP古海洋记录中的全新世百年尺度波动可能来源于太阳活动变化.     

大洋中的系统生态学——记埃里克·卡森提的“塔拉海洋”项目

2010年12月的一天,凌晨3点,＂塔拉号＂在风浪咆哮的麦哲伦海峡附近抛下了锚,借助悬崖的庇护,这艘36米长的双桅帆船找到了躲避＂狂暴50度＂（水手对南纬50度～60度之间海域的称呼——译注）的避难所.期间,狂风加强为飓风,折断了锚链安全绳,两次把锚从海底拉起……     

印度洋暖池热含量变化对低纬高原汛期降水的影响

 利用美国Scripps海洋研究所提供的1961—2003年的海洋热含量再分析资料、低纬高原148站降水资料和NCEP/NCAR环流再分资料,采用EOF分析、相关分析、合成分析等方法研究了印度洋暖池热含量变化,及其对低纬高原6—8月降水的影响及其可能原因.结果表明,印度洋暖池6—8月热含量变化E0F分析第1模态为全场一致型,解释方差为28%.印度洋暖池热含量与中国低纬高原6—8月降水的关系主要体现为与云南北部和东部等地区的显著正相关,这种相关关系源于前期2—4月,且随时间的推移其影响范围不断扩大,至同期时达到最好.在印度洋暖池热含量偏高年,暖池区持续的加热异常在东侧对流层低层激发出反气旋式环流异常,造成副高西伸,从而在副高外围形成一条自孟加拉湾向低纬高原区域的经向水汽输送带,为低纬高原区域输送大量的水汽,从而造成低纬高原区域降水增多.相反,在印度洋暖池热含量异常偏低时,西南风水汽输送带较弱,水汽输送无法穿越山脉输送到低纬高原区,造成低纬高原汛期降水偏少.
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监测北太平洋海洋环流脉搏

国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“北太平洋盂Ⅱ热带环流变异及其对我国近海动力环境的影响”借助中国海洋大学海洋综合调查船“东方红2号”,于2008年9月中下旬进行了深海大洋科学考察,在西太平洋黑潮源地和吕宋海峡成功布设潜标,形成了较完整的潜标观测阵列,并在东海陆架处布设海床基ADCP（acoustic doppler current profiler,声学多普勒水流剖面仪）测流系统。这标志着我们首次构建了由副热带北太平洋和我国边缘海所构成的大洋一边缘海动力系统的多点同步长期观测系统,为认识这一大洋一边缘海动力系统的能量物质交换提供了关键的观测支撑,同时也是我国深海大洋动力环境调查的一次重要探索,为我国深海大洋动力环境长期观测研究提供了宝贵的经验。     

洋底动力学——从洋脊增生系统到俯冲消减系统

目的 建立洋底动力学.方法 对相关国际前缘研究成果进行综合研究.结果 洋底动力学旨在研究洋底固态圈层的结构构造、物质组成和时空演化规律,研究洋底固态圈层与其他相关圈层.如软流圈、水圈、大气圈和生物圈之间相互作用和耦合机理,以及由此产生的资源、灾害和环境效应.结论 洋底动力学以传统地质学理论和板块构造理论为基础,在地球系统科学思想的指导下,以海洋科学、海洋地质、海洋地球化学与海洋地球物理、数值模拟等高新探测和处理技术为依托,侧重研究洋脊增生系统、深海盆地系统和俯冲消减系统的动力学过程,以及不同圈层界面和圈层之间的物质和能量交换、传输、转变、循环等相互作用的过程,为探索海底起源和演化、保障人类开发海底资源等各种海洋活动、维护海洋权益和保护海洋环境服务的学科.     

破冰之旅：北冰洋今昔谈

2004年,综合大洋钻探IODP 302航次在北冰洋的深海钻探发现：五千万年前的北冰洋曾是个亚热带淡水湖泊,沉积物具有优越的生油条件。2007年俄罗斯“和平－1”号深潜器将俄国旗插到北极的四千米深海海底,引起了北冰洋资源归属的国际之争。这些“破冰之旅”是在北冰洋海冰迅速减少的全球变暖背景下进行的,使得“西北航道”开启的前景逐渐逼近,北冰洋的国际竞争正在升温。