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《全球升温1.5℃特别报告》引关注
2018-10-15 18:24:36

  联合国政府间气候变化专门委员会近日在韩国仁川发布的《全球升温1.5℃特别报告》显示,如果气候变暖以目前的速度持续下去,预计全球气温在2030年~2052年会比工业化之前的水平升高1.5℃。专家称,若如此,今后每10年全球平均气温将上升0.2℃,到2100年前,全球海平面将上升26厘米~77厘米。

  能否守住“1.5℃”控温线,对今后数十年的地球生态系统和许多人而言可谓“生死攸关”。国家气候中心气候变化室有关专家称,联合国这份报告显示,在全球气温升高1.5℃的情况下,世界中纬度地区的极端高温将比目前的高温增加3℃,北极在本世纪就可能出现夏季无冰的情形,现存70%~80%的珊瑚礁也将消失。

  世界气候研究计划全球海平面收支研究组发布评估报告指出,自1993年以来,全球海平面显著上升,平均每年上升趋势为3.1毫米,并且这一上升趋势正在加速。中国气象局发布的2018年《中国气候变化蓝皮书》显示,气候系统的综合观测和多项关键指标表明,全球变暖趋势仍在持续。

  世界相当一些地区对海平面上升比较敏感,小岛、岛国、地中海地区还有撒哈拉以南非洲受到影响最严重。1980年~2017年,我国沿海海平面呈波动上升趋势,平均上升速率为3.3毫米/年,高于同期全球平均水平。2017年,我国沿海海平面较1993年~2011年平均值高58毫米,为1980年以来的第四高位。

  自然资源部第一海洋研究所有关专家表示,联合国政府间气候变化专门委员会此次发布的《全球升温1.5℃特别报告》,我国海洋科学家高度关注,多年来一直在持续开展研究,已取得一系列重要成果。未来还将重点开展全球变暖下的海洋变异及对气候系统的反馈研究,在实现全球控温1.5℃的目标行动中贡献中国力量。

    中国生态环境部副部长庄国泰表示:“全球气候变化是人类可持续发展面临的最严峻挑战之一。积极应对气候变化,已经成为全球共识和大势所趋。建设碳市场,有利于从源头减少化石能源消费,协同降低二氧化碳和大气污染物排放,有利于推动企业化解过剩产能和转型升级,促进绿色低碳产业发展,同时有利于实现我国应对气候变化和低碳发展目标,实现高质量发展。”

    欧盟对于化石能源的替代和化工行业减排工作十分关注。就在今年年初,欧盟委员会联合研究中心(JRC)发布报告称,到2050年,创新的能源技术可以使化工和石化行业每年减少7250万吨当量CO2的排放,相当于削减36%的温室气体排放。




“爱护自然资源 让贝壳回家”公益活动在青岛启动
2018-10-12 09:40:48

  10月10日,自然资源部北海分局联合青岛市文明办、青岛西海岸新区管委等共同举办的“爱护自然资源让贝壳回家”公益活动在青岛启动,以贝壳为主题的中小学知识竞赛等活动将陆续开展。


  自然资源部北海分局相关负责人介绍,此项公益活动将持续1年,旨在呼吁公众和社会各界将更多贝壳送回海洋。此举不仅能解决大量贝壳回收、填埋、焚毁处理等问题,还有助于促进海洋生物和海洋环境生态系统优化。


  据悉,贝壳可为大量海洋微生物提供住所,有效保护海洋生物多样性;利用贝壳建设人工鱼礁,有助于海洋生态修复和海洋生物资源养护。


自然资源部要求认真实施自然资源(海洋领域)标准制修订计划
2018-10-08 15:40:27

  自然资源部办公厅近日下发通知,要求部机关各有关司局、全国海洋标准化技术委员会及各分技术委员会、各标准项目负责单位认真组织实施《2018年自然资源(海洋领域)标准制修订工作计划》。该计划共157项行业标准制修订计划项目,包括153项制定类标准、2项修订类标准和2项标准化指导性技术文件。


  通知要求,在组织实施该计划中要提升标准质量、支撑业务管理、加强督促检查。按照工作需要,特别是自然资源领域最急需的调查、评价相关标准,开展标准编制,保证标准的一致性、适用性和先进水平,按时完成标准制修订任务。要加强跟进协调,做好标准审查和报批,提升标准质量,为自然资源管理业务、公共服务提供技术支撑。要加强对本业务领域标准项目的指导和跟踪,发挥好标准在推进工作、强化监管、创新管理等方面的作用,用标准规范工作行为,维护行业秩序。用标准规范内部管理,提升管理水平。要加强指导和督促,对于进展严重滞后的标准项目,及时进行标准项目评估和监督检查。


广西北海发展向海经济系列报道之海洋生态篇
2018-09-28 15:24:25

  9月25日,三头布氏鲸在广西北海涠洲岛海域游动的视频刷屏朋友圈。这是今年继2月~4月在涠洲岛海域发现多头鲸鱼活动后的再次发现,是北海市海洋生态环境保护取得实质性成效的例证。


  沿北海银滩景区东行,顺着林海公路,进入金海湾红树林生态保护区,可以看到:密密匝匝的红树林铺成了一望无际的绿色海洋;远处的树冠上,几十只白鹭不时腾起;近处的滩涂里,招潮蟹和跳跳鱼欢快地跃动。


  “空气好、景色美、环境舒适。”正在金海湾红树林生态保护区木栈道上散步的一位游客称赞,如果说北海是一座可以深呼吸的城市,金海湾就是最佳去处。


  金海湾红树林生态保护区是我国和国际上重要湿地之一,红树林种植的典型代表,2014年被评为“中国十大魅力湿地”,其独特性、稀缺性海洋资源,具有极高的科研价值和观赏价值。


  “良好的生态环境是金海湾景区可持续发展的‘金字招牌’。”北海金海湾红树林生态旅游区管理有限公司总经理朱继海说。自2008年5月对外开放以来,“在生态保护优先的原则下科学开发旅游项目,在发展中保护、在保护中发展”的制度被该区贯彻至今。


  近年来,北海市开展红树林保护与恢复工程建设,使红树林的总面积由2002年的3120公顷增加至目前的5000多公顷,大约增长了65%。


  金海湾红树林生态保护是北海市坚持“环保先行”的缩影。近年来,北海市积极改善产业结构,转变经济发展方式,大力推进生态城市建设。


  在环保领域,北海市累计投入超过30亿元。新建成投运9座生活污水处理厂,新建成7座污水泵站、235.02公里污水管网,新增城镇污水日处理能力17.2万吨,建成区生活污水处理率达93.98%,新规划建设垃圾发电厂1个、乡镇污水处理厂9座,规划搬迁北海渔港。


  北海市还建立了入海河流流域污染防治“河长”负责制,将市内5条主要入海河流流域环境整治工作分解到各县区,河流所在县区主要负责人担任“河长”。辖区综合整治以来,部分入海河流水质明显好转。


  对于中国最美十大海岛之一——涠洲岛而言,2018年7月1日是一个具有里程碑意义的日子。从这天开始,《北海市涠洲岛生态环境保护条例》正式实施,涠洲岛生态环境保护自此进入有法可依的新时代。


  记者从北海市林业局了解到,北海市实施海防林生态修复工程,大力构建“绿色屏障”,已建设海防林9975亩;编制关于北海市蓝色海湾和南红北柳整治修复项目和北海市海洋生态整治修复的5年规划;积极争取中央资金组织实施广西涠洲岛岸线保护治理和珊瑚礁生态试验基地及恢复示范工程、廉州湾海湾新城区综合整治项目二期——海堤街公园至半岛公园岸滩整治工程。


  北海市海洋与渔业局通过开展“海盾”“碧海”“护岛”“打击非法捕捞”等专项执法行动,对海洋工程项目、海洋倾废、海洋排污口、海砂开采、高压水枪偷捕沙虫、霸海围海等违法违规行为严厉打击。2018年,共出动执法人员8000多人次,出动执法船只40余次,清理拆除渔箔98所,清理非法占海养殖海域600余亩。


  近年来,北海市的空气、水、噪声等环境质量保持良好。空气质量名列广西前列,并且持续改善。城市饮用水水质连续5年达标率100%,近岸海域一、二类海水比例保持90%以上。北海规模以上工业增加值能耗持续下降,主要污染物减排等主要“绿色”指标领先广西。


  原国家海洋局在2015年年底公布的第二批国家级海洋生态文明建设示范区名单中,北海榜上有名,成为广西第一个、也是唯一一个“国家级海洋生态文明建设示范区”。2017年6月,北海市荣获财政部、国家海洋局“十三五”海洋经济创新发展示范工作第二批示范城市。


  良好的海洋生态带来了良好的经济效益。北海市海洋和渔业经济保持高速发展态势。历年公报显示,北海市海洋生产总值自2014年至2017年连续4年获得广西第一,年增速均超过10%。2017年,北海海洋生产总值达517亿元,占全市地区生产总值的48%;主要海洋产业实现增加值250亿元,占广西的37.5%。


  在海洋经济创新发展示范城市活动开展期间到2020年,北海海洋产业总产值预计将突破800亿元,形成海洋生物、海洋高端装备两个产值超过100亿元级的产业集群,成为该市经济发展的新兴支柱产业。


  十大“最中国生态名城”、国家园林城市、中国十大最美海滩、中国十大魅力湿地等,一连串的金字招牌,见证了北海的生态发展之路。


盐城滨海古黄河入海口生态优美
2018-09-28 15:22:34

  滨海县位于江苏省盐城市东北部,东临黄海,因海得名,由黄河改道泥沙淤积成陆,地处淮河出海门户。近年来,滨海县大力发展海洋、园区、城镇、故道、旅游、创业“六大经济”,着力打造淮河门户城市、水绿人文城市、宜业宜居城市。图为近日航拍的滨海县古黄河入海口,旖旎的风光令人流连忘返。


听说南极不下雨,北极下雨吗?
2018-09-25 13:29:47

  中国第九次北极科学考察队随船气象保障、自然资源部国家海洋环境预报中心首席预报员宋晓姜:南极不下雨,这种说法不对。南极大陆面积广阔,不同区域天气系统都不一样。即便是同一区域,不同季节天气状况也不相同。比如在中山站区域,受极地高压控制,夏季相对来说以晴天居多。而到冬季,暴风雪就成了家常便饭。在长城站附近,纬度比较低,天气系统更多受西风带影响,全年多雨、多雾、多阴天。


  不同于南极大陆,北极是海洋,海洋气候较为明显。北极的天气阴晴不定,变幻莫测。最常见的是雾天、阴天、大风天和雪天,下雨天也有。此次考察队在北极圈内,仅遇到一次雨天。


迎战“山竹”总动员:双台风强势来袭 预报减灾措施全面启动
2018-09-21 13:46:11

       上周末,一个超强台风的名字成为媒体和微信朋友圈关注的焦点——“山竹”。它和上周四登陆的台风“百里嘉”,先后扑向我国华南沿海,构成强大的双台风攻势。

  为应对“山竹”,9月14日下午,自然资源部海洋预警监测司在京召开台风风暴潮和海浪灾害应对工作行政部署视频会,对“山竹”的移动路径和可能带来的风暴潮、海浪灾害进行了分析预测和技术会商,并与南部沿海各省海洋主管部门一起,作出紧急部署。


双台风肆虐 “山竹”成风王

  9月13日,今年第23号台风“百里嘉”在广东省湛江市沿海登陆。受其影响,粤西沿海市县出现大雨到暴雨,雷州半岛暴雨或大暴雨。南海北部出现3到5米的大浪到巨浪区。

  然而,和紧随其后的“山竹”相比,“百里嘉”只是一小股先头部队。

  由于所经过海域的海温基本都在30摄氏度以上,“山竹”获得了充足的能量,其中心风力达17级以上,七级风圈半径300公里~380公里。从强度来看,“山竹”是今年截至目前登陆我国的最强台风。

  9月16日,“山竹”在广东台山海宴镇登陆,广东省各部门严阵以待,开放应急避难(护)场所1.1万个,灾前转移安置避险人员47.5万人,全部作业渔船和鱼排养殖人员全部离港避风。

  受“山竹”影响,广东沿海出现严重台风风暴潮过程,其中汕尾到台山一带沿海为最严重。截至16日18时,该岸段出现了180厘米~340厘米的风暴增水,惠州、盐田、赤湾、横门、三灶实测潮位破建站以来历史纪录。南海北部出现了8米~12米的狂浪到狂涛区,广东沿岸海域出现了5米~7米的巨浪到狂浪区。

  海南省大批航班被取消,琼州海峡全线停航。海口设置了588个避难场所,为外来渔民安排了7个安置点,储备蔬菜1200吨,以保障居民日常生活需求。

  为应对台风“山竹”,广西壮族自治区14个市紧急启动救灾预警响应,组织危险区域群众特别是空巢老人、儿童避险转移。9月16日,全区避险转移安置人员近23万人。16日经由贵广、南广高铁进出广东的跨省高铁动车全部临时停运,经南宁进出广东的普通列车临时停运。


加强分析预测 频发抗台预警

  为应对“山竹”,9月14日下午,自然资源部海洋预警监测司在京召开台风风暴潮和海浪灾害应对工作行政部署视频会。会议要求,切实做好各项观测预警和减灾工作,最大限度减轻海洋灾害带来的损失。全力确保观测系统的稳定运行,及时检查观测站点数据传输链路、预报业务支撑系统的运行情况,提前采取加固和备份措施,确保观测数据的正常获取和实时传输,确保预报产品及时制作和发出。

  海洋预警监测司负责人强调,现在正值旅游、捕捞旺季,海上活动频繁,各级海洋预报机构要密切关注台风动态,加强会商研判,及时滚动做出预报警报。密切与各新闻媒体保持联系,利用电视、广播、网络、手机短信、微信等各种方式广泛发布预警信息。

  自然资源部海洋减灾中心迅速派出两个工作组赶赴广东开展现场调查评估,及时上报灾情。截至9月18日已发布灾害调查评估快报5期。

  针对今年第23号台风“百里嘉”的海浪灾害过程,国家海洋预报台于9月10日发布海浪消息,并组织相关部门进行了海洋灾害预判视频会商,应急期间共发布海浪警报5期,风暴潮警报4份,速报2份。

  台风“山竹”到来之前,国家海洋预报台于9月13日发布海浪消息,并组织了海洋灾害预判视频会商。应急期间严密追踪“山竹”的路径及强度,组织会商并发布海浪警报9期,海浪实况速报8期,风暴潮警报9份,速报7份。


各地提前部署 全力防灾救灾

  广东、广西、海南、福建等省份的海洋行政主管部门分别对台风防御和减灾进行了紧急部署,要求及时发布预警预报,严格落实24小时应急值班值守,组织渔船和渔排人员转移。广东省提前向台风可能登陆地点湛江下拨抢险赈灾资金500万元。广东省海洋预报台加密发布海浪、风暴潮预警报信息。海南省派出4个工作组奔赴沿海各市县,督促相关部门落实防御台风的各项措施。

  广西提前对所辖区域内海洋工程、渔业养殖设施、防灾减灾设施等进行了排查。沿海三市严阵以待。钦州市迅速召回海上作业船舶。钦州中船基地加强系固靠泊船舶,海上原油过驳作业停止,外地渔船261艘、本地渔船193艘全部进港避风。拥有“千里蚝排”的龙门港镇,紧急动员渔民对蚝排进行加固,部分蚝排拖回港区。北海市及时停运至涠洲岛、海口航线,各海滨浴场实行全面封闭。防城港市海监和渔政执法部门派出船只,对海面作业船只进行劝离并回港避风。


中科院:全球海平面正在加速上升
2018-09-05 16:51:32

  据新华社消息中国科学院大气物理研究所8月29日透露,世界气候研究计划全球海平面研究小组发布评估报告指出,自1993年以来,全球海平面显著上升,平均每年上升趋势为3.1毫米,并且这一上升趋势正在加速。


  世界气候研究计划是全球变化研究中开展得较早的一个计划,目的是扩充人们对于气候机制的认识,预测气候变化,监测人类活动对气候所产生的影响。


  这份由包括我国科学家在内来自全球90多名科学家联合撰写的评估报告,对1993年以来全球海平面变化及其贡献因素进行了分析。自1993年以来,全球海平面上升的主要原因,在于海洋升温导致的热膨胀效应,以及陆地冰川和冰盖融化导致的淡水向海洋注入。


  其中,海洋升温导致的热膨胀效应贡献了42%,陆地冰川融化贡献了21%,格陵兰冰盖和南极冰盖消融分别贡献了15%和8%。此外,受降水、蒸发、径流等影响的淡水,在陆地的储存量也影响全球海平面变化,但其短期波动较强,并且不易观测,对海平面变化的贡献不确定性较大。


  海平面变化是气候变化的一个综合指标,它受海洋、大气和冰冻圈变化的影响。中国科学院大气物理研究所副研究员成里京说,参与本报告编写的中科院大气物理研究所的数据表明,近些年全球海洋持续升温,2018年上半年海洋上层2000米热含量又达到新高,创造了有现代观测以来的最高纪录。海水持续变暖,将进一步推升全球海平面。


  中国气象局发布的2018年《中国气候变化蓝皮书》显示,气候系统的综合观测和多项关键指标表明,全球变暖趋势仍在持续。1980年至2017年,我国沿海海平面呈波动上升趋势,平均上升速率为3.3毫米/年,高于同期全球平均水平。2017年,我国沿海海平面较1993年至2011年平均值高58毫米,为1980年以来的第四高位。


  专家指出,海平面上升有重要的社会经济影响,将加剧沿海地区的灾害风险,如破坏生态系统、侵蚀土地、加强风暴潮等。对海平面变化进行系统性监测、归因分析和预估,是应对风险的基础。

为何北极圈内高温科考队却未感受到
2018-08-28 11:12:17

       据新华社报道,中国第九次北极科学考察队5日正在楚科奇海域开展多项科考作业。由于“雪龙”号科考船行至北纬77度附近,通信联络较为不便,记者已较难同步了解外界动态,但仍然陆续收到了多方询问:今年北极真的热吗?


       记者这才知晓,近期全球多地出现高温天气,甚至北极圈内的一些陆地城市也未幸免。然而,从记者亲历来看,北极并不热!


       进入北极圈后的第二天起,“雪龙”号就遇见了星星点点的浮冰。随着考察队继续向北行驶,遇到的海冰也越来越密集。调整为破冰模式的“雪龙”号一改此前的温和模样,如同所向披靡的勇士,撞开厚厚的冰层,开辟出前行的路。


       随着“雪龙”号在“浮冰世界”里穿行,体感温度也降到零摄氏度以下。若再遇上较大的海风,便可深刻体会到“刺骨”的感觉。每次走出船舱,队员们都要穿上俗称“企鹅服”的厚厚的户外作业服,再把帽子、围巾、手套等统统穿戴上,全副武装后方可出船舱。


       “在中国第九次北极考察的沿航线区域,进入冰区后,气温维持在零下三摄氏度至零摄氏度之间,与历次北极考察相比,未见异常。”考察队首席科学家助理、中国极地研究中心研究员雷瑞波的观测印证了记者的感受。


       为何北极圈内出现高温,在北极考察的考察队却未感受到?考察队队员、中国国家海洋环境预报中心高级工程师宋晓姜告诉记者,最近有报道称北欧陆地上气温达到30摄氏度以上,形成这种天气的原因其实很复杂,也有很强的局地性。


       “天气尺度本身是以天来衡量的,相比气候尺度要远远小得多、短得多。”宋晓姜说,全球气候变化以及北极海冰逐渐减少是当今科学界普遍认同的现象,但是气候系统十分复杂,一个异常的天气过程不能完全代表气候系统的异常,需要更多的资料开展分析和研究。


       “这也就是开展北极科考的意义,去揭开更多的谜团,从而能够更好地保护北极和我们的家园。”宋晓姜说。


南大洋酸化关联碳吸收 风速变化占主导性作用
2018-08-17 09:31:37

  主持人:中国海洋报报记者孙安然


  嘉宾:自然资源部第一海洋研究所海洋与气候研究中心副研究员薛亮


  近日,自然资源部第一海洋研究所与美国特拉华大学相关部门合作,在南大洋酸化机制研究方面取得了重要进展。其研究成果在国际著名学术期刊《自然通讯》在线发表。《中国海洋报》记者采访了该项目负责人薛亮。


  主持人:该研究成果包括哪些内容?


  薛亮:通过分析多源历史观测数据,发现作为南半球海洋气候变化主要模态的南大洋环状模对酸化速率有明显调控作用。


  南大洋环状模是地球中纬度和南极之间大气气压变化的“跷跷板”结构。该研究以南大洋环状模增强期间的极区为例,进一步证实了风速变化在调控南大洋酸化中的主导性作用,且海洋酸化速率均与风速变化速率呈现正相关关系。


  主持人:该研究成果将起到什么作用?


  薛亮:由于受低温和上升流的影响,南大洋pH和碳酸钙饱和度较低,因此南大洋是最易因大气二氧化碳浓度升高而发生酸化的海域之一。


  此次研究为预测南大洋碳吸收和评估其对生态系统的影响提供了重要的理论依据。


  主持人:海洋酸化有哪些危害?


  薛亮:海洋因吸收大气二氧化碳而引起海水氢离子浓度升高,海水pH、碳酸根离子浓度和碳酸钙饱和度下降的现象通常被称之为海洋酸化。


  海洋酸化对海洋生物特别是珊瑚、有孔虫和贝类的钙质骨骼或外壳发育和生长产生不利影响,并且进而可能危及整个海洋生态系统。


  尽管海洋酸化主要是由大气二氧化碳浓度升高引起的,但局地物理和生物地球化学过程可以显著减弱或加剧海洋酸化。确定这些调节海洋酸化的过程和因素对于准确预测未来海洋酸化的程度及影响十分重要。


  主持人:下一步的研究计划有哪些?


  薛亮:研究人员将通过深入开展国内和国际合作及推广应用新型研究手段等,继续开展南大洋碳循环的长期观测,重点探明南大洋碳吸收能力及酸化程度及其对海洋和大气过程等外部环境的响应。


我国将参与国际漂流冰站计划
2018-08-17 09:14:34

  在8月14日召开的北极海冰与大气环流对中国气候的影响交流会上,自然资源部国家海洋环境预报中心极地室主任张林透露,我国计划明年以德国“极星”号破冰船为主要平台,参与国际漂流冰站计划。重点观测破冰船周围50公里内的海冰、海洋和大气的变化情况。


  据悉,按照国际漂流冰站计划,德国“极星”号破冰船将于2019年秋季被冻结在东西伯利亚/拉普捷夫海北部,科学家们将在“极星”号随穿极流驱动作用漂移至2020年10月期间,完成为期1年的有人值守冰站观测。该计划是国际上迄今学科和支撑能力最齐全的一个漂流冰站计划。学科涵盖大气物理、大气化学、海冰、物理海洋、海洋生态和海洋化学等,支撑平台包括“极星”号、“雪龙”号等参与项目的破冰船,固定翼飞机和直升机、雪地摩托、水下机器人、无人机等。中国参与团队由自然资源部第二海洋研究所陈大可院士牵头,海洋一所、海洋二所、海洋三所、国家海洋环境预报中心、中国极地研究中心等单位相关人员组成,届时将有2名中国科学家登上德国“极星”号破冰船。


  国家海洋环境预报中心极地室副研究员孙启振介绍,预报中心将利用合作机会,在“极星”号上安装海雾观测设备,获取海雾发生、发展、消散过程中的前向散射光信息,以提高北极数值天气预报中的海雾预报技术;在“极星”号附近的冰站上安装自动气象站,获取海冰表层常规气象要素连续观测数据,以提高北极气候预报精确度。


  孙启振表示,通过为期1年的有人值守冰站观测,可以加深理解北极中央海域大气—海冰—海洋—生态系统间的耦合过程,有助于提高北极天气预报、海冰预报和气候预测能力。


  “过去6年,有5年的寒潮与北极天气事件有关。”中国气象科学研究院极地气象研究室副研究员丁明虎介绍,北极是全球气候的放大器,其增暖速率是全球平均速率的2倍。


  近年来,北极气候变暖,海冰快速减少,冬季风暴和夏季气旋增多增强,冬季热浪频发,引起国际科学界广泛关注。2015年,德国AWI极地海洋研究所的科学家领衔发起了国际漂流冰站计划,冰站主要依托平台为“极星”号破冰船。


危险的“荧光海滩”
2018-08-07 18:02:08

        “一汪湖水,在深夜里熠熠发光。”你相信吗?科幻小说里描述的场景却在现实生活中真实存在。海洋浮游生物受到刺激后,身体会发出蓝色霓虹灯般的荧光,当它们聚集起来时,就会出现“荧光海滩”的景象。

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        美景引人注视,也引发人们的好奇:“荧光海滩”是天然存在的还是受人类活动影响下产生的呢?它对其周围生存环境是无害的还是有害的?“荧光海滩”的美景在波多黎各、澳大利亚和马尔代夫等地都曾经出现过,吸引了不少游客前去观赏。而对于“荧光海滩”的成因,则众说纷纭。大连也曾出现过。大连海洋大学海洋科技与环境学院教师王斌认为,海水发光一般是因为海水中聚集了鞭毛藻等发光微生物,当海水中出现了某种特殊的营养成分,就会使发光微生物在这种适宜的环境中持续发光。而当海水温度上升到16至22度区间后,作为饲料的硅藻类等会顺河水漂流而来,导致夜光虫大量繁殖。


        目前来看,全球各地的“荧光海滩”的色彩分为两种,一种是较常见的成片蓝色光斑,另一种是持续闪烁的绿色光点,这两种景观相比,成片蓝色光斑更加漂亮和耀眼,在夜幕下,星海辉映。但是,“荧光海滩”的美景难以长时间持续,在安静的环境下很快就会黯淡,此时必须搅动海水或者投入石块,加强刺激,才会再次闪亮。


        “荧光海滩”虽具有极高的观赏价值,但背后的隐患却不得不让人们提高警惕。被统称为“夜光藻”的这种藻类,不但是重要的海洋发光生物,也是沿岸水域中主要的赤潮生物之一。该藻类没有毒素,但会与海中其他生物争抢氧气,对海洋渔业有一定的影响。当夜光藻大量繁殖并形成赤潮时,可大量粘附于鱼鳃上,从而阻碍正常的呼吸,致使鱼类窒息而引起大量死亡。2014年7月,在大连金石滩、海贝广场等多地出现了“荧光海滩”,这很可能是因为海水中出现了某种特殊的营养成分,如磷、钾、铁等营养因子含量上升,使得以甲藻作为食物的细菌、蓝细菌和单细胞藻类数量增加。这其实也是海水富营养化的先兆之一,如果进一步发展,有可能造成甲藻的爆发性增长,从而形成赤潮。


        因此,对于“荧光海滩”的出现,我们要抱以谨慎的态度,相关部门应加强水质监测,查明发生原因,并对可能出现的环境风险做好应对措施。


北极科考难找“大块冰”
2018-08-07 17:26:10

    主持人:本报特派记者路涛


  嘉宾:中国第九次北极科考首席科学家助理、中国极地研究中心研究员雷瑞波


  近日,北极高温引发了全球关注。目前,中国第九次北极科学考察队已进入北极圈。那么,今年北极海冰的覆盖面积怎样?海冰范围发生了哪些变化?冰情变化会对接下来的科考带来什么影响?《中国海洋报》特派记者近日采访了雷瑞波。


  记者:今年北极海冰的覆盖面积怎样?


  雷瑞波:从遥感卫星产品上看,今年北极海冰的覆盖面积很低。海冰范围或将创历史新低。我参加过6次北极科考,在中国北极科考的传统作业区楚科奇海和加拿大海盆都遇见过北冰洋的浮冰。与往年相比,今年这片海区的浮冰少了很多。


  每年5月底~8月底是北极的春夏之交,也是海冰的融化期。从现在的情况看,融化期还剩1个月。今年北极海冰范围是否历史最低,9月初就会有答案。


  记者:夏季海冰覆盖面积变化主要取决于哪些因素?


  雷瑞波:夏季海冰覆盖面积的变化,主要取决于两个因素:气温和气旋。2016年和2017年冬季,是北冰洋有观测记录以来最暖和的两个冬季。无论是海冰厚度,还是覆盖面积,都与气温有着直接关系。气温升高,冬季海冰就不会大幅增长。冬季海冰增长量的多少,直接影响到夏季海冰的覆盖面积。基于这种联系,根据近两年北极冬季的气温判断,可预测今年海冰厚度比较小。


  推断海冰数量和厚度的另一个因素是气旋活动。气旋对夏季海冰的密集度影响很大。如果气旋多,就有利于海冰碎裂;如果气旋少,海冰覆盖面积未必能达到历史最低值。


  记者:冰情变化将对北极科考带来什么影响?


  雷瑞波:极地海冰减少,这是不争的事实。根据有关预测,2050年左右,北冰洋夏季将出现海冰范围小于100万平方公里的现象。这无疑将对科研带来重大挑战,对于整个北极地区的环境和航道来说,也将是一种颠覆性的改变。


  根据自然资源部批复的《中国第九次北极考察总体工作方案》,我们要开展的冰上考察主要任务是建设7个短期冰站、1个长期冰站,布放1套无人冰站。


  长期冰站是其中一项重要工作,需要比较安全的大浮冰,确保大型设备和冰站工作人员安全工作10天左右。由于海冰持续向北退缩,多年冰不断减少。最近这段时间,我们找冰都很困难,找到适合做长期冰站的浮冰更难。


  中国第四次北极科考时,找冰相对比较容易。有时不用利用直升机,在船上就能看到合适的冰。到第六、第七次北极考察,我们乘直升机出去找冰都不顺利。现在考察条件好了,设备也比过去先进,但海冰却减少了。


全球仅13%海洋 未遭人类破坏
2018-08-02 11:32:19

  海洋覆盖了地球大约70%的面积。但据国外媒体报道,最新一项研究表明,目前世界上仅有13.2%的海洋仍保持“野生状态”,未遭受人类活动影响。

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  研究报告合著作者、澳大利亚昆士兰大学博士生肯德尔·琼斯强调称,在人类活动最活跃的沿海地区,几乎不存在人类未涉足的区域。同时,几乎所有海洋野生动物都未受到保护,随着人类捕鱼技术和航海技术的进步,更多的海洋生物随时可能丧生。


  琼斯认为,现有保护政策忽略了对海洋荒域的保护,而更倾向于拯救一些濒危物种。


人民日报:综合治理 净化渤海
2018-07-31 10:03:05

   “东营市位于渤海之滨,地处黄河三角洲,粉砂淤泥质海岸,广阔的潮间带滩涂,生态环境十分脆弱。”山东省东营市海洋与渔业局局长陈荫鲁告诉记者,为此,近年来东营市实施了广饶县人工岸段及海洋湿地植被修复项目、利津县挑河以东海岸带整治修复项目等。


   滔滔黄河蜿蜒万里,在东营注入渤海。渤海是半封闭型的内海,被辽宁、河北、天津和山东环绕,承接黄河、辽河、海河三大流域,仅通过渤海海峡与黄海相通,其自身水交换能力较弱,面临巨大的陆源排污压力,生态更显脆弱。


   《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》要求,打好渤海综合治理攻坚战。当前渤海综合治理面临哪些挑战?为了保护渤海,下一步,环渤海地区应该从哪些方面发力?


   禁止审批新增围填海项目


   渤海拥有丰富的渔业、海洋油气、港口、旅游等资源。2017年,环渤海地区海洋生产总值达24638亿元,占全国海洋生产总值的比重为31.7%。去年5月,国家海洋局印发的《关于进一步加强渤海生态环境保护工作的意见》指出,近年来渤海水质环境有所改善,但生态环境整体形势依然严峻,海洋资源利用方式仍显粗放,开发强度依然过大,新的海洋生态问题不断出现,生态系统服务功能总体下降。


   《2017中国生态环境状况公报》显示,渤海海域水质一般,渤海湾、黄河口水质差,与2016年相比,黄河口水质变差。


   2017年,国家海洋局对辽宁、河北、江苏等6省区开展了海洋督察。据介绍,结合第一批海洋督察情况来看,辽宁、河北等6省区存在的共性、突出问题主要集中在节约集约利用海域资源的要求贯彻不够彻底;违法审批,监管失位;近岸海域污染防治不力等方面。


   2017年11月至12月,国家海洋督察组第一组对天津市开展了围填海专项督察工作,发现存在严管严控围填海政策法规规划落实不到位,围填海项目审批不规范、监管不到位,未批先填问题突出,近岸海域陆源污染严重等问题。


   《关于进一步加强渤海生态环境保护工作的意见》指出,从加快编制和修订海洋空间规划、加强入海污染物联防联控、加强海洋空间资源利用管控、加强海洋生态保护与环境治理修复、加强海洋生态环境监测评价、加强海洋生态环境风险防控、加强海洋督察执法与责任考核、加强渤海生态环境保护关键问题研究和技术攻关等八方面内容入手,加强渤海生态环境保护。


   《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》明确了以下任务:以渤海海区的渤海湾、辽东湾、莱州湾、辽河口、黄河口等为重点,推动河口海湾综合整治。全面整治入海污染源,规范入海排污口设置,全部清理非法排污口。严格控制海水养殖等造成的海上污染,推进海洋垃圾防治和清理。率先在渤海实施主要污染物排海总量控制制度,强化陆海污染联防联控,加强入海河流治理与监管。实施最严格的围填海和岸线开发管控,统筹安排海洋空间利用活动。渤海禁止审批新增围填海项目,引导符合国家产业政策的项目消化存量围填海资源,已审批但未开工的项目要依法重新进行评估和清理。


   划定海洋生态红线,建立各类保护区

  

   为保护渤海生态环境,天津、河北、辽宁、山东等地采取多种措施。

 

   天津市今年年初发布《天津市近岸海域污染防治实施方案》,旨在严格控制各类污染物排放,开展生态保护与修复,加强近岸海域环境监督管理,促进近岸海域生态环境质量逐步改善。天津市设立目标:到2020年,自然岸线保有率不低于5%;湿地面积(含滨海湿地)不低于2956平方公里,湿地面积不减少;海水养殖面积控制在30平方公里左右。


   河北省将《河北省海洋生态红线》划定的海洋生态红线区和管控措施纳入行政许可,对不符合要求的海洋工程建设项目一律不予核准。目前,河北省有国家级和省级海洋保护区4个,其中,国家级2个、省级2个,保护区总面积480多平方公里,占全省管辖海域面积的6.6%。“十三五”期间,规划在沿海重要海洋功能区、生态敏感区和生态脆弱区再建3个海洋特别保护区(海洋公园),实施抢救性保护。


   辽宁省2014年制定的《关于在渤海实施海洋生态红线制度的意见》指出,海洋生态红线区包括现有国家、省、市级海洋生态类保护区的核心区,重要的河口湿地生态区,典型海湾生态区及海蚀地貌,国家二类保护动物的产卵场、索饵场、越冬场及洄游通道。生态红线区总面积5920.80平方公里,大陆自然岸线388.7公里。红线内开发活动实施分区分类管理,比如,重要河口禁止开展采挖海砂、围填海等破坏河口生态功能的开发活动。


   山东省东营市拥有重要的滨海湿地和河口—海洋生态系统。为了保护好海洋生态环境,东营市严格实施渤海海洋生态红线制度,生态红线区总面积2651.34平方公里,占东营市管辖海域面积的44%,超过海洋生态红线的平均要求。


   加强污染防治,恢复渔业资源


   面对当前渤海治理的紧迫任务,各地正出台针对性措施加强保护治理。


   船舶污染是近海污染的重要来源之一。今年5月,天津正式施行《天津港防治船舶污染管理规定》,对船舶燃油质量的管理、船载散装固体货物装卸作业降尘和挥发性有机化合物的排放都提出了要求。


   《天津市近岸海域污染防治实施方案》提出,逐步减少陆源污染排放,开展入海河流综合整治,规范入海排污口管理,加强污染物排放控制;加快调整经济结构和产业布局,调整产业结构,提高涉海项目环境准入门槛等任务。方案提出,实施海洋生态保护和修复措施,切实保护水深20米以内浅海域重要海洋生物繁育场,逐步恢复近岸海域重要生态功能,加大增殖放流力度,到2020年,每年度增殖放流各类物种约10亿单位以上,促进渔业水域环境改善和渔业资源的恢复。


   河北省推进“湾长制”试点工作,2017年,国家海洋局将秦皇岛市列为全国首批“湾长制”试点城市。秦皇岛建立市、县和基层三级“湾长制”监管体系,确保每米岸线和每块海域有人管、有人负责。河北省还积极推进岸滩治理,创新沙质海岸侵蚀治理模式,采用以人工养滩为主,生态型潜堤、后缘覆植沙丘、多道沙堤保护屏障为辅的中国北方沙质海岸侵蚀治理模式。


   东营市制定海洋生态环保考核定量定性指标,对海洋污染责任事故、陆源排污、海洋污染、海洋生态红线等要素进行量化考核。同时,突出抓好石油勘探开发环境管理,防止石油勘探开发对海洋环境造成破坏,加大对石油开采业监管力度,设立了多套视频监控、溢油雷达实时监控。


自然资源部明确海洋调查制度开展海域资源普查
2018-07-23 09:47:39

        日前,自然资源部对政协十三届全国委员会第一次会议上九三学社中央提出的第0111号提案“关于开展全国海域资源普查”作出答复,将积极推动修订《中华人民共和国海域使用管理法》,明确海洋调查制度,开展海域资源专项普查,彻底摸清我国海域资源家底。


        自然资源部在答复中指出,中共十八届三中全会提出,对水流、森林、山岭、草原、荒地、滩涂等自然生态空间进行统一确权登记,形成归属清晰、权责明确、监管有效的自然资源资产产权制度。中共中央今年印发的《深化党和国家机构改革方案》中提出,新组建的自然资源部职责包括履行全民所有各类自然资源资产所有者职责,进行统一调查和登记确权。近年来,原国家海洋局高度重视海域资源调查统计工作,主要开展了3个方面的工作。


        一是建设国家海域动态监视监测管理系统。2006年,原国家海洋局启动国家海域动态监视监测系统的建设,开展了包括海洋功能区划利用及执行,海域已开发面积及其分布,各类型宗海面积、宗海用途、权属变更,岸线、海湾河口变化,海洋灾害等情况的监视监测,基本实现对我国无争议管辖海域的动态掌握。


        二是开展重点区域海域使用权属核查。为查清海域使用权属现状,掌握准确完整的海域使用权人、面积、用海类型、用海方式、用海期限等海域使用权属数据,原国家海洋局制订了重点区域海域使用权属核查总体方案和技术规程。


        三是出台海岸线保护与利用管理和围填海管控政策。原国家海洋局先后印发了《海岸线保护与利用管理办法》《围填海管控办法》,于2017年暂停了渤海区域内的围填海项目受理和审核。同时,也暂停了地方围填海计划指标,对于确需使用围填海计划指标的国家重大建设项目用海、公共基础设施用海、公益事业用海和国防建设用海,实施“一事一议”。


        自然资源部在答复中明确,目前正在研究制订《全国围填海现状调查研究工作方案》,该调查旨在掌握全国围填海项目的审批情况、用海主体、用海面积、区域分布、利用现状等信息,重点查明违法违规围填海和围而不填、填而不用情况,分析评价围填海总体规模、空间分布和开发利用现状,为制定科学合理的围填海管控政策、妥善处理围填海历史遗留问题提供决策依据。

 

        自然资源部在答复中指出,开展全国海域资源普查是一项需要大量人力、资金投入的工作。下一步,将结合自然资源部相关职责,积极推动修订《海域使用管理法》,明确海洋调查制度,积极申请财政专项调查经费,开展海域资源专项普查,彻底摸清我国海域资源家底。


海洋二所科研人员参加美国海洋与大气局东部海洋酸化航次
2018-07-19 10:06:02

       日前,海洋二所海洋生态与环境实验室王奎副研究员搭载美国海洋与大气局(NOAA)科考船Henry B. Bigelow号参加了由特拉华大学Wei-jun Cai教授和新罕布什尔大学的Joseph Salisbury教授联合主持的美国东部近海酸化航次(ECOA)。美国海洋与大气局、哥伦比亚大学、迈阿密大学、加拿大海洋渔业局等多家单位参加该航次。

       本航次旨在揭示美加东部近海海洋酸化过程、机制及演变趋势,并对其进行现场验证。课题组于7月6日在缅因湾外的Georges Bank海域成功布放搭载深海DuraFET pH传感器的pHoxy Glider,预计60天后在新泽西的Atlantic City海域回收,这也是深海滑翔机pH传感器的首次现场应用。

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       王奎副研究员在美国特拉华大学访学期间,还参与了Wei-jun Cai教授主持的美国基金委(NSF)水下滑翔机高精度剖面pH传感器联合研制项目,并与Rutger大学的Grace Saba教授课题组成员一起,利用高精度pH分光光度法和控制实验,完成了对最新型深海滑翔机pH传感器的水池比测和评估。


欧洲航天局:南极臭氧空洞2017年末“愈合”
2018-07-18 10:19:17

        据俄罗斯卫星网报道,欧洲“哨兵-5P”(Sentinel-5P)卫星2017年11月的监测数据显示,南极上空的臭氧空洞“愈合”。


        这是“哨兵-5P”卫星得到的第一批公布的数据。臭氧空洞是否会再出现,目前尚不清楚。

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        二氧化氮的排放情况。(图片来源:欧洲航天局)


        南极上空的臭氧空洞是全球生态系统的严重威胁之一。臭氧层对于抵御外太空进入地球大气层的高能粒子尤其是紫外线有至关重要的作用。臭氧空洞意味着人类失去一层保护,极容易受很多的紫外线照射而患皮肤癌。


        此外,该卫星还监测到欧洲、非洲、中东和印度上空对流层中二氧化氮的排放情况。欧洲航天局指出,可以清楚地看到大城市和通航路线上空的空气污染。


        10月13日,携带“哨兵-5P”卫星的“呼啸”号火箭从俄罗斯普列谢茨克航天发射场发射升空。这是“全球环境与安全监测系统”(又称哥白尼计划)的首颗卫星,专门用于大气化学、环境污染、臭氧及气溶胶的全球实时动态环境监测。


应对海洋微塑料污染的中国行动
2018-07-16 10:17:30

  “与其他国家比较,中国近海、河口水体中海洋微塑料含量浓度为中等偏低水平。”7月8日,在生态文明贵阳国际论坛2018年年会海洋微塑料研讨会上,华东师范大学海洋塑料研究中心主任李道季教授公布了他们的最新研究结果,这与2015年美国得出的研究结果“中国塑料入海量全球最多”差异较大。


  与美国研究结果大相径庭


  2016年,国家海洋部门在我国沿海水域监测海洋微塑料的分布状况。监测结果表明,中国东部近海表层水中微塑料的平均密度约为每立方米0.29个。这一次,李道季团队得出了类似的结论。


  “打个比方,每立方米0.29个,就相当于在一个40平方米、4米高的房子里,只有40多个微塑料颗粒。”李道季告诉记者。


  根据2016年国家海洋部门的监测结果,长江口附近微塑料最高密度为每立方米2.35个。海滩上的微塑料密度介于每平方米100个~1200个之间。


  李道季团队分析了从海滩收集的海洋塑料颗粒,“与其他国家相比,中国这些塑料颗粒中的多氯联苯浓度不高,低于世界中等水平。”多氯联苯是一种造成环境污染的主要的人工合成有机物。


  李道季团队还研究了塑料垃圾入海量。研究采用物质流分析法,建立了中国塑料垃圾进入海洋年输出量的估算模型。根据该团队建立的模型计算结果,每年中国向海洋输入的塑料垃圾量约为几十万吨。


  “通过将模型计算出的塑料垃圾量与真值比较,模型结果与统计值相差小于8%,模型能够较准确预测中国每年产生的塑料垃圾量。”李道季说。


  2015年,美国佐治亚大学的一个研究团队在《科学》杂志上发表论文,估算了全球192个国家和地区生活在距离海岸50公里内的人口排放的塑料垃圾,前五大排放国都在亚洲,其中,中国最多,2010年排入海洋的塑料垃圾量为132万吨~353万吨。


  但李道季和国际上很多科学家都认为这个数字并不准确。李道季说,美国的研究模型假设很多并不适用于中国。比如,这一模型假设是基于固体废弃物、人口和经济状况,通过研究区域无管控塑料垃圾量,推测直接排入海洋的量,其中使用了美国河流中微塑料与大块塑料垃圾的比例,等等,但这些并不适于中国。李道季的团队近期将发布最新研究成果,这将为中国入海塑料垃圾管控措施的制定提供基础数据。

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  中国微塑料研究产生重要影响


  2013年,中国开始对海洋微塑料进行科学研究。“当时国际上刚刚兴起研究热潮。”李道季说。


  近年来,一场从近海到大洋再到极地的微塑料监测在中国陆续展开。2015年~2017年,科学技术部和国家自然科学基金委已经支持了20多个与海洋微塑料相关的研究项目。目前,中国已有30多个研究单位正在开展水体、生物体、沉积物、大气、食品等微塑料污染研究。


  李道季所在的华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,是国内最早开始海洋微塑料研究的学术机构之一,在国际刊物上发表了中国第一篇海洋微塑料研究论文。2015年底,华东师范大学海洋塑料研究中心成立。


  2016年,国家海洋局启动了涵盖水体、海底、海滩和生物体微塑料监测工作。2017年,监测调查工作拓展至南北极和深海大洋,国家海洋环境监测中心成立海洋垃圾和微塑料研究中心。


  2017年初,李道季领衔的国家重点研发计划“海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究”项目正式启动。


  2018年,“向阳红01”船率先针对中国近海、印度洋、大西洋、太平洋及南极区域开展大尺度范围的微塑料调查。


  中国关于微塑料的研究快速推进。李道季说:“中国在该领域的研究已在国际上产生了重要影响。”


  中国科学家率先发布了长江口及邻近东海和沿岸河口微塑料的空间分布,之后有学者陆续发布在华南几个海湾、海滩,以及长江流域的微塑料浓度。“迄今为止,中国的海洋微塑料相关研究已经涵盖了可能的研究领域的各个方面,包括各种生境的微塑料丰度、分析方法、生物累积、毒性效应、微生物降解,以及微塑料的污染控制和管理等。”李道季说。


  呼唤全球合作全民参与


  一面是如火如荼,一面是忧心忡忡。


  “令我们惊讶的是,目前全球对海洋塑料垃圾和微塑料的来源、运输路径、归趋及其生态环境效应的认识还严重不足,研究方法至今没有统一和标准化,并且应对这种新的海洋环境威胁的研究努力和措施在全球不同区域存在较大差异。”李道季说。


  目前,国际上对海洋微塑料问题关注最多的是欧美、日本、韩国、中国等国家和地区,但总体来说,研究仍然处于初级阶段。李道季对此不无忧虑,“而且,由于媒体尤其一些新媒体对相关信息的传播不严谨,已经造成了某些误导,甚至可能产生恐慌。”


  李道季举例说,东海每立方米的海水中平均含有大约0.17个微塑料颗粒。从数字表面上看来,衣物在空中抖落的细纤维、瓶装矿泉水中含有的微塑料微粒都比海水中多得多。当然衣物纤维和其他微塑料性质还是不一样的,对环境影响的意义不同。而且,虽然研究表明微塑料可以通过水产品等进入人类体内,但其健康风险还未见证实。


  李道季呼吁:“要在全球范围内开展广泛的国际合作。”具体包括:建立全球统一的海洋微塑料研究监测、分析和鉴定方法,研究确定全球入海河流和河岸系统的塑料垃圾和微塑料通量;深入开展从河流到河口、深海、极地等的海洋微塑料的调查、输运及生命周期的研究;注重不同环境浓度水平的海洋微塑料毒理学效应研究,评估微塑料对海洋生态系统及人类健康的风险与影响。“当前,尤其亟待推动国际社会协调一致的计划和行动,研究制定各类政策、法规和技术等,堵截和消减塑料垃圾和微塑料进入海洋的途径。”李道季说。


  中国正在大力推进实施城市生活垃圾分类收集处置、美丽乡村建设,“河长制”“湖长制”“湾长制”等生态文明建设,相信未来中国入海塑料垃圾的数量将大幅度减少。“更为重要的是,要研究建立完善的海洋环境教育体系,加强科普宣传教育,激发公众的海洋环保意识。”李道季说。


  抵制海洋微塑料污染,无疑将是一场全球、全民战争。


海滨为什么冬暖夏凉
2018-07-12 09:23:41

  海水的热容量比陆地大一倍。换句话说,在吸收同样多的热量时,海水升温比陆地少而且也慢,显得不太热。去过海边游泳的人都深有体会。盛夏时节,烈日当空,如果你躺在岸边沙滩上,—-定会感到烫人,而下到水里就凉快多了,但时间长了会凉得打冷颤。而到了夜里恰恰相反,躺在沙滩上身体感到冰凉,下到海水里倒觉得比较温和。这说明在同样的太阳辐射下,海水温度变化要比陆地缓和得多。相比之下,海洋是个“慢性子”,陆地是个“急脾气”。


  我国西北内陆地区,远离海洋,是典型的陆地型气候。白天有太阳,增温很快,到了夜晚降温很快,即使在夏日,晚上也很凉。所以人们常形容这里的气候是:早穿棉来午穿纱,夜晚围着火炉吃西瓜。而在沿海地区,气候大不一样。因受海洋性气候的影响,气温在一天当中的变化没有那么明显。正是因为这一点,海滨地区夏日里不会像内陆那样酷暑难熬。还有一点不同的是,白天,海洋接收太阳辐射后,吸收的热量多,放出的热量少,从而使海洋获得的热量比陆地多得多。所以当炎热的太阳照耀海面时,海水吸收热量并把它储藏起来,致使海面上和海滨地区气温升高不了多少,白天就显得不太热。而晚上,太阳西下,吸收的热量少,海水又把收存的热量慢慢释放出来,使沿海气温只是慢慢地降低,而不致于太冷。海水在起着调节气温的作用。相反,在干旱的内陆地区,太阳曝晒下,土坡和岩石吸收不了多少热,气温急剧地升高,到了夜间,没有阳光照射,气温就明显下降,造成昼夜温差悬殊。因此,在纬度相同的地方,沿海地区夏季比较凉爽,冬季比较暖和,而内陆地区夏季总是很热,冬季总是很冷。

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青岛基本气候情况

  (资料来源:http://www.weather.com.cn/cityintro/101120201.shtml)


海水变“醋”,是给人类敲响的警钟
2018-07-11 15:40:18

        前些年,海洋酸化是这样在人们口中流传的:“受海洋酸化影响,珊瑚将于百年内消失。”这听起来更像是一种促销口号,据说此话一出,“赢得”了众多收藏家的青睐,纷纷出手抢购珊瑚藏品,掀起了一股珊瑚收藏热,然后不少商家大发其财。你可能会认为海洋酸化只是“无良”商家敛财的一种手段,其实不然,海洋酸化影响甚重,已渗入到生活的多个方面。

        在前段时间海洋国家实验室理事单位中国海洋大学参与的中国第七次北极科考中,就将北冰洋酸化问题列入考察任务里。海洋酸化现象是空气中的二氧化碳溶于海水后形成碳酸,使海水的PH值下降,这对部分海洋生物来说,无疑是一种沉重的打击。

        拿商家口中的“海洋酸化‘杀死’珊瑚”来说,这话虽然有点绝对,但并不是没有可能。简单来说,珊瑚或珊瑚礁群的主要化学成分是碳酸钙,海水酸化会“腐蚀”它们的碳酸钙外壳,从而对它们造成致命伤害。在海洋里,碳酸钙的形式被称之为霰石,是动物用来构建和维护壳的,当钙和碳酸离子低于一定水平时,霰石就会开始溶解,直到暴露出“肉体”,而暴露就等于自杀,特别是在生物的早期阶段,像蛤蜊、牡蛎、蟹类、龙虾等甲壳类动物等都会深受其害。

        除了对海洋生物的腐蚀,海洋酸化更多的危害是破坏食物链,破坏海洋生态系统。有研究发现随着海水酸性的增大,重金属镉会在海洋生物中富集。

        一项实验以过滤后的海水养殖蓝青口、血蛤、文蛤三种海产品为研究对象,其中作为对照组的海水pH值为8.1。研究人员通过不断用周围空气或是空气和二氧化碳的混合物向养殖的塑料箱中充气,使海水pH值分别维持在8.1、7.8和7.4。他们发现三个物种在二氧化碳酸化过的海水比在pH值保持为8.1的对照组中都会积累更高浓度的镉,而且镉的平均浓度在贝类的套膜处比鳃和闭壳肌更高。镉含量的增大不仅会危害海产品的养殖,还会对海水环境和食用者的健康造成危害。

        “祸出同因”,同全球气候变暖一样,海洋酸化也是由温室气体二氧化碳的过度排放。据世界气象组织称,今年上半年,全球陆地和海洋平均气温创有气象记录以来的最高值,2016年正在成为史上最热年。另有数据显示,迄今为止二氧化碳在地球大气中的浓度早已超过了具有象征性的警示线400个百万分比浓度。

        在抑制海洋酸化上,控制二氧化碳的排放量已是个老生常谈的解决办法,这是根本,仍需严格执行。利用海草甸也能帮助甲壳类生物克服海洋酸化带来的影响。此外,我们必须寻找新的方案。


要塑料?还是要拯救地球?
2018-07-09 14:42:52

     没有哪种发明会像塑料那样充满争议。一方面,它给人们的生活带来极大的便利,改变了近百年来几乎所有人的生活习惯,因此被称为“21世纪前最伟大的发明”;另一方面,它又被称为“人类最糟糕的发明”,快捷便利的使用场景让它成为了人们依赖的产品。人们丢弃的一次性塑料迅速侵占了自然界,给环境带来了极大的危害。

 

  每年全世界要生产4.06亿吨塑料,其中接近40%是一次性制品——平均每个全新的塑料袋,只在人的手里停留12秒钟,就会被遗弃成为垃圾。每年有将近800万吨的一次性塑料流入海洋,按照这个速度增长,到2050年,海洋里的塑料吨位就会超过目前已知的全部鱼类吨位。更为可怕的是,这些塑料袋有可能在地球上整整生存450年以上。它们带来的是海洋生物的死亡、食物链中传导的毒素,充当了病菌在各个大陆间漂流的“航船”和先锋……

 

  本期封面故事中,美国《国家地理》作者劳拉·帕克和摄影师兰迪·奥尔森寻访了全球塑料生产、处理和滞留的关键地区。通过他们的旅途,我们能看到已经被塑料颗粒取代了15%沙滩面积的夏威夷海岛,还能看到生活被塑料垃圾所覆盖的菲律宾贫民窟。塑料的污染,并不仅仅是一个科学问题和环境问题,它也不是哪个国家特有的困境,而是在全球经济融合的背景下、影响范围不亚于气候变化的综合性危机。

 

  在中国,2018年正好是第一个“限塑令”执行的第10个年头。这10年里,全球环境发生了剧烈变化,塑料的威胁却愈演愈烈。我们希望,这个专题能为读者带来更多思考,并为遏制塑料侵袭海洋做出力所能及的行动。哪怕是一点微不足道的努力,当所有人的努力都汇集到一点,世界就会发生真正的变化。


习近平:建设海洋强国,我一直有这样一个信念
2018-06-27 10:31:47

  在出席上海合作组织青岛峰会后,习近平开始在山东考察。12日上午,习近平首先来到青岛海洋科学与技术试点国家实验室,了解实验室研究重大前沿科学问题、系统布局和自主研发海洋高端装备、推进海洋军民融合等情况。离开实验室时,科研人员纷纷围聚过来,向总书记问好。

  习近平说,建设海洋强国,我一直有这样一个信念。发展海洋经济、海洋科研是推动我们强国战略很重要的一个方面,一定要抓好。关键的技术要靠我们自主来研发,海洋经济的发展前途无量。他勉励大家,再接再厉,创造辉煌,为祖国为民族立新功。


  打造中国的“蓝色药库” 

  总书记说:“这是我们共同的梦想!”


  习近平在青岛海洋科学与技术试点国家实验室,听取了中国工程院院士管华诗关于海洋药物研发情况的介绍。


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  习近平指出,海洋经济、海洋科技将来是一个重要主攻方向,从陆域到海域都有我们未知的领域,有很大的潜力。管华诗说,自己的梦想就是打造中国的“蓝色药库”。总书记表示:“这是我们共同的梦想!”

  观看完整视频:http://www.qnlm.ac/subject/videonews/index?info=28



来源:央视新闻   


湖泊也有少女心,粉红色的湖!人类被迫远离,有一种鱼却能存活!
2018-05-24 17:11:12


    肯尼亚马加迪南部的大裂谷,一个巨大的琥珀,河床几乎全都是固体或半固体的苏打水,湖里沉淀了大量的天然矿物碱,碳酸钠的原料。马加迪湖是世界上少有的几个自然形成天然碱的湖泊,也是非洲最大的产碱地之一。

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  马加迪湖在旱季时湖泊面积约100平方公里,湖水含有浓度极高的碳酸钙,在湖床分泌的苏打水作用下变成粉红色,湖边还会形成一圈淡粉色的盐层。雨季时最多可扩大到900平方公里,最深可达到14米,却清晰可见淡水(略咸,不可食用)与苏打水(碳酸钠稀释)的分层。

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  经过数万年的风吹日晒,湖底盐层已经堆积至40米厚度,天然碱的厚度也在4-10米左右,因此也被称为腐蚀性最强的湖泊,因为地下水系统的蔓延,人类也不得不被迫远离至数百公里外生活。

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  马加迪湖的湖床几乎全由固体碱或半固体碱构成,将湖水染成鲜艳的粉红色。有若干冷水溪流和含碱成分高的热水溪流注入,而且湖底还有火山口,不断涌出被加热的高温苏打矿泉水,最热的地方甚至能直接煮熟鸡蛋。

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  但在这么一个危险的湖里却生存着一种鲫鱼,又名盐碱非洲鲫鱼。硅藻和一些状藻类是鲫鱼非常喜欢吃的食物,而在火山温泉口周围的藻类长得最好,但那也是温度最高的地方。正所谓富贵险中求,这里的非洲鲫鱼为一口吃的,就要经常冒着失去生命的危险。

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  因此,它们时常会面临痛苦的抉择,到底是为了自身的安全还是去满足口腹的欲望。因为很可能在绿藻刚下肚的瞬间,生命也就戛然而止了。但这难不倒它们,聪明的非洲鲫鱼想到了一个办法:飞快地游到温泉口周围大吃一口绿藻,然后火速游回到冷水中降温,这样即可吃到绿藻,又可避免自己被煮熟。

 


为什么今天的台风异常“淘气”?
2018-05-15 17:47:40


 

2017--台风活动异常之年

 

2017721日凌晨至22日下午,在短短34个小时内,第5678号台风相继在太平洋生成;它们分别是05号台风奥鹿06号台风玫瑰07号台风洛克08号台风桑卡(图1)。这是近23年来首次出现四台共存现象。历史上多台共舞的情况并不少见,但大多为二个台风或者三个台风共存。今年98日在大西洋同时存在三个飓风(图2)。其中飓风厄玛Irma)是大西洋历史上最强的飓风之一,其最大风速达到82/秒以上。对于这样的不平常的台风活动,一个自然的问题是气候变化对台风的生成和发展起到什么样作用。

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 1: 2017721日太平洋四台共舞


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2: 201798日大西洋三飓风同存

 

台风及其生成条件

 

台风(或更广泛地,热带气旋)是指热带大气低气压系统:在北半球逆时针方向旋转,南半球顺时针旋转。热带气旋可在全球许多热带海洋地区生成(图3),全球每年有90个左右。在不同的海区,热带气旋的称谓也有差别,被称为台风、飓风、热带风暴、气旋性风暴或气旋等。在西北太平洋,被称为台风;在大西洋北部,太平洋东北部,称为飓风;在孟加拉湾地区称为气旋性风暴;在南半球则称气旋。由于地球自转和大气引导气流的效应,热带气旋在北半球和南半球分别朝西北和西南方向移动。目前世界各国对热带气旋的定义和分类标准并不完全相同,国际上比较通用的标准是按照热带气旋的强度(即气旋最大风速)进行分类。根据萨菲尔-辛普森等级(Saffir-Simpson scale,可以将热带气旋分成三类:热带低压,热带风暴和飓风。当最大表面风速为10-17m/s时为热带低压。热带低气压的风速达到至少18m/s,它会被命名,并被归为热带风暴。热带风暴继续加剧并达到33 m/s的风速,则热带风暴被定为飓风。飓风进一步分为5类,1-5类的最高持续风速分别为33-4243-4950-5859-6970m/s以上。

 

虽然目前热带气旋生成的详细过程和原因还不太淸楚,但热带气旋的生成和发展需要下列条件:1)广阔的高温、高湿大气。热带洋面上的底层大气的温度和湿度主要决定于海面水温,因此热带气旋只能形成于海温高于26-27的暖洋面上;(2)低层大气辐合、高层辐散的初始扰动;且高层辐散必须超过低层辐合,以维持足够的上升气流令低层扰动不断加强;(3)弱的水平风速垂向差异(即垂直风切变)。如果高低空水平风速相差过大,潜热会被迅速平流,不利于热带气旋的维持;(4)足够大的地转偏向力。地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成。地转偏向力在赤道附近接近于零,向南北两极增大,热带气旋通常发生在大约离赤道5个纬度以上的洋面上。

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3: 全球热带气旋生成地区和路径

 

台全球变暖对台风活动的影响

研究全球变暖和热带气旋的关系需要长时间的观测资料。北大西洋的热带气旋观测资料最长,始于1851年。由于上世纪70年代后才开展卫星观测,因此在其之前产生并消亡于大洋的热带气旋可能无法被记录。所以比较可信的热带气旋资料是登陆飓风的资料。图4展示了1851年之后登陆美国的飓风。自从1851年,登陆的飓风数量没有增加,反而减少,这表明全球变暖不利于飓风的生成和发展。这一观测事实也与数值模拟的结果一致。

对于全球热带气旋的变化,观测资料和数值模式的研究达成共识:全球变暖会降低全球热带气旋的数量,但会增加热带气旋的强度和热带气旋引起的降雨量。换句话说,全球变暖减少全球热带气旋的总数,但强的台风或飓风会越来越多。全球热带气旋总数减少的原因是由于全球变暖增加了大气的稳定性,不利于大气对流的发展。而热带气旋变强是由于全球变暖加强了热带气旋形成和发展时的热力学因素。

全球变暖也影响台风或飓风的路径。如有的研究表明,海洋变暖会减弱大西洋副热带高压,同时令副热带高压向东北方向移动(图5a)。副热带高压强度的减弱和位置的偏移,会引起向北或向东北方向的引导气流。向北或东北方向的引导气流使飓风向北或者向东北方向移动,不利于其在美国东南地区登陆。相反,如果海洋变冷,由此产生的副热带高压和大气引导气流促使飓风向西北方向移动,从而有利于在美国东南地区登陆(图5b)。

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4: 登陆美国的飓风数量。黑线是线性趋势,蓝线代表年代际变化

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5: (a)和冷(b)海洋对应的副热带高压。黑色虚线箭头表示飓风路径


多年代际气候变率对台风活动的影响

 

在年代际和多年代际时间尺度上,主要的气候变率有太平洋年代际振荡和大西洋多年代际振荡。在太平洋年代际振荡的正位相,热带中、东太平洋偏暖而中纬度北太平洋偏冷;其负位相则反之。太平洋年代际振荡在正(负)位相时,西北太平洋热带气旋数量増加(减少)(图6)。这是由于太平洋年代际振荡的正(负)位相增加(减少)了低层大气相对涡度并同时减少(增加)了大气的垂直风切变,二者都利于(不利于)热带气旋的生成和发展。

大西洋多年代际振荡反映了北大西洋海温多年代际变化,是由大西洋翻转流引起的。大西洋多年代际振荡不仅影响北大西洋热带气旋,也影响东北太平洋热带气旋。偏暖的北大西洋能够引起对流层上层的东风异常,该东风异常横跨中美州大陆延伸到东北太平洋。因此,暖的北大西洋减弱了北大西洋的垂直风切变,而令东北太平洋的风切变加强。所以大西洋多年代际振荡的正位相有利于北大西洋的飓风活动而不利于东北太平洋的飓风活动。大西洋多年代际振荡冷位相发生时,情况则相反。

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6: 西北太平洋6-8月热带气旋时间序列和Nino3.4指数。1979-19971998-2015)太平洋年代际振荡为正(负)位相

 

 

年际气候变率对台风活动的影响

在年际时间尺度上,厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)是全球最强的气候现象。当厄尔尼诺(拉尼娜)发生时,热带东太平洋海温变暖(冷),因此会增加(减少)东北太平洋的飓风活动。此外,厄尔尼诺(拉尼娜)也通过遥相关增加(减少)北大西洋的垂直风切变,从而不利于(利于)北大西洋飓风的产生和发展。之前的研究表明,ENSO对西北太平洋台风数量的影响不明显,但是厄尔尼诺(拉尼娜)会使西北太平洋台风源地向东南(西北)方向偏移。

最近根据卫星观测数据的结果表明,ENSO和西北太平洋台风的关系有明显的加强,特别是1998之后二者的相关性增加到0.6(图6)。这是由于自上世纪90年代末之后,中部型厄尔尼诺事件增多,增加了垂直风切变和湿度对台风的效应,从而增强了ENSO和台风在年际尺度上的联系。

 

面临的问题和挑战

研究气候或海洋对台风影响的重要目的之一是改善并提高台风预报,以减少台风造成的生命财产损失。在过去几十年的研究中,台风路径的预报有显著的提高,但对台风强度和降雨量的预报改进不大,这主要归咎于台风观测资料的缺乏。当飓风在大西洋生成后,美国利用飞机穿越台风采集资料,这在一定程度上解决了当前大气资料不足的问题。但目前还缺乏台风之下的海洋观测,这也是造成当前台风强度预报改进不大的原因之一。新的海洋观测技术Glider(水下无人机)为改进台风期间的海洋观测提供了希望,但如何利用Glider开展观测还是亟待解决的问题。

控制台风变化的物理过程非常复杂,涉及到台风内部动力学、大尺度气候变化和小尺度天气过程等。目前的海气耦合模式很难同时模拟好大尺度和小尺度变化。有的模式可很好模拟气候变化但无法模拟台风;相反有能力模拟台风的模式却又无法模拟气候,如何使海气耦合模式即能模拟台风又能模拟大尺度的气候变化是我们有待解决的另一个问题。

 

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王春在

 

王春在,男,博士,中国科学院南海海洋研究所研究员,青岛海洋科学与技术国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室研究员,中国科学院率先行动百人计划学术帅才(A类)首批入选者、中共中央组织部的千人计划、中国教育部长江学者。主要从事海洋-大气相互作用和气候变化及极端天气事件的研究,在《Nature》、《Nature Climate Change》等杂志共发表SCI学术论文和综述论文130多篇。SCI论文引用近4000次,3篇文章被Web of Science评为高引用文章,入选全球地学领域 Top1% 高引用科学家。担任多个国际著名学术刊物(如《Journal of Geophysical Research-Oceans》、《Journal of Climate》)的主编或副主编。

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原创   王春在 海洋国家实验室

https://mp.weixin.qq.com/s/tL_BRhwCm_gJKfn5btH3sA

气候变化下的热带太平洋 ----世界难题,中国机遇
2018-05-10 17:03:35



一、热带太平洋及其气候效应

 

 热带太平洋海域宽广,海洋和大气的热力、动力状况复杂多变,是全球气候系统的发动机和调节器。从热力的角度,全球海温最高的巨大水体-暖池(Warm Pool-位于热带西太平洋,其高温可引起强对流,是大气纬向的沃克环流(Walker Circulation)和经向哈德莱环流(Hadley Circulation)的源地,二者对热量、动量、水汽等在全球的再分配至关重要。已有研究表明,在有些年份,暖池异常偏东,西太热含量减小,南海夏季风爆发偏晚,中国往往出现北旱南涝的降水分布;反之,则出现北涝南旱

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从动力的角度,热带太平洋的海洋环流系统精细、复杂,在大洋内区包含表层的南(北)赤道流(SECNEC)、南(北)赤道逆流(SECCNECC),以及次表层的赤道潜流(EUC)、北赤道潜流(NEUC)、赤道中层流(EIC);在西边界流区包含表层的黑潮(KC)、棉兰老流(MC)、印尼贯穿流(ITF)、新几内亚沿岸流(NGCC),以及次表层的吕宋潜流LUC)、棉兰老潜流(MUC)、新几内亚沿岸潜流(NG-CUC)。三维海洋环流是热量、质量、生物化学要素等在全球循环的海洋通道,其多尺度变异可对暖池、热带太平洋动力结构、厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等产生重要影响。


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1953-2012年印度-太平洋SST趋势和暖池分布(Weller et al, 2016

 

从海气耦合的角度,热带太平洋是全球海气耦合最活跃的区域之一,也是ENSO事件的发生地。ENSO是热带海气耦合在年际尺度上最显著的模态,其具有冷、暖两个位相,分别称为厄尔尼诺和拉尼娜,每2-8年发生一次。在1982/831997/98极端厄尔尼诺事件发生期间,海温暖异常被发现自西向东传播,这与通常的认识(自东向西传播)完全相反。极端厄尔尼诺发生时,赤道东太平洋的海温暖异常超过了3°C,导致热带辐合带(ITCZ)大规模地向赤道偏移,并造成厄瓜多尔、秘鲁北部以及我国发生灾难性的洪涝;同时,作为南半球最大的降雨带,南太平洋辐合带(SPCZ)在此期间向赤道方向最大偏移量高达1000公里,导致南太平洋周边多个国家遭受了洪水、干旱或极端的台风灾害。值得注意的是,1997/98极端厄尔尼诺事件还伴随着秋季发生的极端正印度洋偶极子事件;紧接着在1998/99年发生了极端拉尼娜事件,诱发了美国西南部及赤道东太平洋地区的干旱、西太平洋及美国中部地区的洪水以及更多登陆的台风和飓风。ENSO事件伴随着次表层海洋结构、大气辐合中心以及遥相关型的变化,对全球气候、生态系统和农业等都有显著影响。

 

从遥相关的角度,经向上,赤道太平洋的海温异常可触发向北的太平洋-北美型波列(PNA)、太平洋-日本型波列(PJ),以及向南的太平洋-南美型波列(PSA),以球面罗斯贝波的形式将热带的信号传播到中高纬,引起当地的气温和降水变化;纬向上,热带太平洋的海温异常可通过大气桥(包括沃克环流变化、Gill型大气响应、气压梯度引起风场异常等过程),引起热带大西洋(比如ENSO成熟期后的春季往往对应着热带北大西洋增暖)、热带印度洋(比如ENSO可引起印度洋海盆一致增暖模态)的海温变化。 

 

总之,热带太平洋平均态和多尺度变异(ENSO等)对全球气候有着重要的调制作用,其动力机制、气候效应、预测模拟以及未来变化等是海洋学家持续研究和关注的焦点及前沿科学问题。

 

二、气候变化下的热带太平洋

 

观测、再分析和模式资料均证实,从19世纪末开始全球气候逐渐增暖:如果以温度来衡量,1901-2012年间全球平均表面温度(包含海表面温度(SST)和陆地表面气温)增长了0.89±0.2°C;以冰冻圈的冰雪量来衡量,1971-2009年全球平均冰雪量减少速率为0.63±0.38 mm/yr ;以海表面高度来衡量,1901-2010年全球平均海表面高度升高了0.19±0.02m。虽然全球变暖存在较强的年际、年代际变化比如1998-2012年间的全球增暖速率有所停滞,但从多年代际或者趋势的角度看,整个地球系统的增暖还会持续。已有研究表明,人类活动产生的温室气体(CO2CH4N2O等)增加是造成全球变暖的主要因素:温室气体浓度的变化会显著影响气候系统的能量收支,进而导致地球不断地通过辐射得到能量。而在多种温室气体之中,CO2 又起到最关键的效果:20153月,大气CO2浓度已突破400ppm,超过了工业革命前浓度(278±2ppm)的40%

 

全球变暖已在世界范围内产生重要影响,比如在极端天气或者气候事件的变化方面:从极端温度的角度讲,1950年开始全球大部分陆地的高温和低温极值都有明显的升高,即极端寒冷事件减少而极端温暖事件增多;从极端降水的角度讲,虽然陆地强降水事件的变化具有区域不一致性,但总体上1950年之后强降水事件有所增加;并且在厄尔尼诺发生期间,热带海洋上的极端强降水事件也有增多。在大气环流的变化方面,沃克环流在20世纪中呈现减弱的趋势,哈德利环流的下沉区向极地扩展,东亚夏季风在1920年后减弱。此外,全球变暖背景下极端厄尔尼诺事件增加、北大西洋热带气旋活动增强、干旱事件频发,为人类社会带来了更多的灾害。

 

全球变暖背景下,热带太平洋平均态的响应还存在很大争议。根据观测和再分析资料,不同数据得到的20世纪热带太平洋SST的增暖趋势不同:HadISST资料、KaplanSST资料反映出类拉尼娜型增暖(La Niña-like warming;赤道西太平洋SST增暖大于东太平洋,SST的纬向梯度增强),ERSST资料、ICOADS资料反映出类厄尔尼诺型增暖(El Niño-like warm-ing;赤道东太平洋SST增暖大于西太平洋,SST的纬向梯度减弱);根据模式模拟资料,不同模式得到的响应类型也不相同:Cane-Zebiak耦合模式的结果支持类拉尼娜型增暖,而大部分参与World ClimateResearch Programme(WCRP) Coupled Model Inter-comparison Projects (CMIP) phase3phase5等计划的海气耦合环流模式(fully-coupled GCMs)则显示出类厄尔尼诺型增暖。

 

      机制方面,类拉尼娜型增暖主要从海洋的角度出发:由于赤道东太平洋存在很强的上升流,其垂向对流输运效果会抵消大部分的大气辐射加热,进而相对于赤道西太平洋增暖较小,随后这种东、西增暖差异在Bjerknes正反馈的作用下得以放大;类厄尔尼诺型增暖主要从大气的角度出发:根据简单的水汽收支理论,沃克环流在全球变暖背景下减弱,海洋随之调整,表现为赤道东太平洋上升流减弱,赤道温跃层倾斜减小,整个赤道温跃层整体变浅,大气的辐聚中心向东扩展,进而有利于东部增暖加强;如果同时考虑大气和海洋的作用,海洋的动力过程(上升流、平流输运等)与大气的反馈过程(云的反馈过程、蒸发反馈等)会互相制约,各种物理过程的相互作用,最终决定SST的增暖类型;当各种物理过程比较平衡时,有可能出现一致增暖,即赤道太平洋东、西增暖的程度类似。


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ENSO循环 左图:太平洋平时状态(赤道风将温水向西吹、冷水沿南美洲海岸上涌);

右图:圣婴现象(温水向南美洲吹送,冷水不再上涌而使海洋变暖),此时太平洋东西气压亦随之变动,即所谓南方涛动)。

 

未来ENSO整体的振幅或者频率究竟如何变化,虽已历经几十年的研究以及几代模式的发展,仍然没有统一的结论,唯一只有文章明确提出厄尔尼诺Modoki的发生频率会增加。在多模式模拟结果没有一致性的情况,更多的精力被投入到研究ENSO事件中某一具体过程或着ENSO影响的变化上。目前已有的认知包括,极端厄尔尼诺事件和ITCZ向赤道偏移现象、SPCZ向赤道大幅度摆动现象、海温暖异常向东传播的厄尔尼诺事件,以及厄尔尼诺引起的降水异常,在全球变暖背景下都会显著增加。其机制如何?根据已有研究,这些增加并不依赖于SST变率的变化,而是与背景场的关系更为密切。具体来看,在全球变暖场景下,模式模拟的赤道太平洋的增暖大于赤道以外,同时赤道东太平洋的增暖大与赤道西太平洋,造成背景SST的经向梯度(赤道以北减赤道中心)、纬向梯度(西减东)均减弱,大气的辐合中心更容易移动,有利于ITCZ向赤道的偏移和SPCZ向赤道的极端摆动;另一方面,背景SST的纬向梯度减弱,导致了信风减弱,相应的赤道太平洋西向的背景流场减弱,这意味着即使厄尔尼诺事件中温度异常的强度不变,也更容易出现背景流场的反向,也就是会有更多的暖异常向东传播;根据诊断计算结果,在ENSO事件中,赤道太平洋SST背景场的增暖会引起更强的降水响应,与之相比,SST变率的变化只是次要因素;此外,模式模拟的未来海洋大陆的增暖要大于赤道中太平洋,导致东风异常更易产生,并诱发更多的极端拉尼娜事件。总体而言,如果未来温室气体的排放持续下去,那么与ENSO相关的灾难性天气、气候事件将会发生的更加频繁。

 

三、世界难题,中国机遇

 

为应对气候变化,175个国家于2016422日在纽约签署了《巴黎气候变化协定》,承诺将全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内,并为把升温控制在1.5摄氏度之内而努力。《巴黎气候变化协定》对2020年以后的全球气候变化治理做出了新的制度安排,是一项具有里程碑意义的全球应对气候变化协定,对国际气候变化气候谈判走势和新全球气候治理模式的发展起着关键性的引导作用。美国新一届总统特朗普201761日宣布,美国将退出《巴黎气候变化协定》,引发全球强烈反应。在这种情况下,中国应当也有能力主导全球气候变化的研究、评估和预测等关乎人类可持续发展的重要科学问题。

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2015年巴黎气候大会标志

 

《巴黎气候变化协定》所规定和引导的未来升温趋势会对未来极端气候事件的发生产生什么样的影响是一个非常重要的课题。解决这一课题将会让我们更加清晰的认识到该协定的重要性。那么如何来研究气候变化下的热带太平洋和印度洋?从物理海洋和气候的角度,最主要的研究手段是采用模式研究,而这也恰恰是制约气候变化领域取得突破的难题:模式模拟的准确性。由于模式中存在着未知的不确定性,以上章节提到的现象其可信程度只能被定为中等。以热带太平洋为例,模式模拟出的极端ENSO及其极端影响的变化是建立在赤道东太平洋增暖更多、信风减弱的基础上,而这一点显然与最近20年观测得到的信风增强有所出入。

 

具体来说,首先,除了每个模式自身固有的模拟偏差,冷舌过冷现象(赤道东太平洋海温偏低,过于集中在赤道海区,且过多地向西延伸)几乎在所有模式中存在,一直没有解决。而这些模式偏差究竟带来多少影响,目前尚不清楚;其次,我们对于ENSO与年循环之间的相互作用、ENSO的触发及转换、随机天气事件与ENSO的耦合,以及ENSO的先兆、增长与消亡机制等方面均缺乏足够的认知,更不用说在气候模式中正确的模拟以上过程;第三,根据模式模拟结果,平均态的变化会影响ENSO事件中一系列的正、负反馈过程,而这些正、负反馈过程互相叠加,直接决定了ENSO的变率。虽然很多反馈过程都会对全球变暖产生响应,但若叠加起来看总体的变化,不同模式模拟的结果差异很大,多模式间对于ENSO变化的模拟没有一致性。这是由于ENSO的变化本身真的较小,还是由于模式偏差或者模式对ENSO的模拟不足所致,需要进一步探讨。提高模式模拟的准确性,减少模拟偏差,是需要持续投入精力进行研究的关键问题。

 

其解决方法,一方面要建立专业的模式研发团队。虽然我国中科院大气所、国家海洋局一所等单位已有自己开发的模拟较好的耦合模式,但以物理海洋和气候相互作用作为重点和特色的全球环流模式,甚至地球系统模式,还是空白。未来我国想在气候变化领域起到主导,必须有自主研发的、能在国际上得到广泛认可的、模拟效果更好的地球系统模式。另一方面,模式的进步离不开观测。我国需要进行持续的海洋和大气观测,且不能只局限于近海或西边界流区,还要观测到混合等精细的尺度。更多的观测才可以更好地确定准确的、长时间的平均态及其变化,进而更好的模拟ENSO等气候模态。第三,一个国家的观测能力有限,我国应该积极主导全球合作计划,带领多国进行全球范围的观测。此外,目前我国很多海洋观测仪器依赖进口,像glider等仪器甚至还对中国禁运。我国应提高海洋观测技术,自助研发一批高水平的观测仪器,将中国技术和中国标准推向世界,从工程和科研领域全面主导气候变化的话语权。

 

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 蔡文炬简介 

蔡文炬,男,博士学位,澳大利亚国籍,国家千人计划入选者。现任澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)首席科学家,中澳南半球海洋研究中心(CSHOR)主任,青岛海洋科学与技术国家实验室鳌山人才领军科学家,CLIVAR科学指导委员会成员。蔡文炬是海洋与气候领域国际知名专家,近五年在NatureNature  Climate  ChangeNature  Geoscience等权威杂志发表论文60余篇,Google citation h-指数为46

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原创 

来源:蔡文炬 海洋国家实验室

https://mp.weixin.qq.com/s/nochBwWHmujqYqr8oTdWug 

海水变“醋”,是给人类敲响的警钟
2018-05-10 15:09:10

 

    前些年,海洋酸化是这样在人们口中流传的:“受海洋酸化影响,珊瑚将于百年内消失。”这听起来更像是一种促销口号,据说此话一出,“赢得”了众多收藏家的青睐,纷纷出手抢购珊瑚藏品,掀起了一股珊瑚收藏热,然后不少商家大发其财。你可能会认为海洋酸化只是“无良”商家敛财的一种手段,其实不然,海洋酸化影响甚重,已渗入到生活的多个方面。


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    在前段时间海洋国家实验室理事单位中国海洋大学参与的中国第七次北极科考中,就将北冰洋酸化问题列入考察任务里。海洋酸化现象是空气中的二氧化碳溶于海水后形成碳酸,使海水的PH值下降,这对部分海洋生物来说,无疑是一种沉重的打击。

    拿商家口中的“海洋酸化‘杀死’珊瑚”来说,这话虽然有点绝对,但并不是没有可能。简单来说,珊瑚或珊瑚礁群的主要化学成分是碳酸钙,海水酸化会“腐蚀”它们的碳酸钙外壳,从而对它们造成致命伤害。在海洋里,碳酸钙的形式被称之为霰石,是动物用来构建和维护壳的,当钙和碳酸离子低于一定水平时,霰石就会开始溶解,直到暴露出“肉体”,而暴露就等于自杀,特别是在生物的早期阶段,像蛤蜊、牡蛎、蟹类、龙虾等甲壳类动物等都会深受其害。

    除了对海洋生物的腐蚀,海洋酸化更多的危害是破坏食物链,破坏海洋生态系统。有研究发现随着海水酸性的增大,重金属镉会在海洋生物中富集。

    一项实验以过滤后的海水养殖蓝青口、血蛤、文蛤三种海产品为研究对象,其中作为对照组的海水pH值为8.1。研究人员通过不断用周围空气或是空气和二氧化碳的混合物向养殖的塑料箱中充气,使海水pH值分别维持在8.1、7.8和7.4。他们发现三个物种在二氧化碳酸化过的海水比在pH值保持为8.1的对照组中都会积累更高浓度的镉,而且镉的平均浓度在贝类的套膜处比鳃和闭壳肌更高。镉含量的增大不仅会危害海产品的养殖,还会对海水环境和食用者的健康造成危害。

    “祸出同因”,同全球气候变暖一样,海洋酸化也是由温室气体二氧化碳的过度排放。据世界气象组织称,今年上半年,全球陆地和海洋平均气温创有气象记录以来的最高值,2016年正在成为史上最热年。另有数据显示,迄今为止二氧化碳在地球大气中的浓度早已超过了具有象征性的警示线400个百万分比浓度。

    在抑制海洋酸化上,控制二氧化碳的排放量已是个老生常谈的解决办法,这是根本,仍需严格执行。利用海草甸也能帮助甲壳类生物克服海洋酸化带来的影响。此外,我们必须寻找新的方案。

 

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来源:海洋国家实验室

http://mp.weixin.qq.com/s/Ul-QBgGwFNJPnTwHky-oSQ


你误会的厄尔尼诺!
2018-04-26 16:31:28


提到厄尔尼诺,你脑海中想到的第一个词是什么?灾难,噩梦还是死亡?在许多人眼中,厄尔尼诺就是死神,凡它出现,必定车毁树倒,人们苦不堪言。其实,厄尔尼诺并没有我们想象的如此可怕,有时,它也会给我们的生活带来许多好处。


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圣婴的传说

厄尔尼诺是西班牙语圣婴的音译。据说,居住在秘鲁附近的印第安人十分注意海洋与天气之间的关系,如果圣诞节期间,沿海的海水比往常温暖,不久之后,便会天降大雨,并伴有海鸟迁徙等奇怪现象发生。迷信的印第安人将这种自然现象当成一种神迹,称为圣婴


三句话读懂厄尔尼诺

也许你知道厄尔尼诺的大名,也许你知道它会给人类带来灾难,但你知道它是如何发生的吗?三句话,包你立刻了解厄尔尼诺!

在南太平洋东部, 自南向北流动着一条著名的秘鲁寒流。

每年的 1 0 月至次年的 3 月时值南半球夏季。太平洋上的西北季风使秘鲁寒流变性为暖流。

这股悄然而至不固定的暖流被称之为厄尔尼诺暖流。每年的 3 月以后, 随着南美洲西海岸水温逐渐变冷而随之消失。


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罪行大盘点

1972年,全国范围内的干旱,我国北方地区粮食大量减产,受灾人口达到10.6%,是我国建国以来最严重的干旱灾害之一。

1982-1983年,中美洲、非洲南部、东南亚等地高温干旱,中国、美国、日本等洪涝灾害,全球经济损失超过130亿美元。

1997-1998年,近50年来最强的厄尔尼诺,至少造成全球2万人死亡,全球粮食减产20%左右,经济损失高达340多亿美元。


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 “坏孩子也有优点

作为人人都害怕的坏孩子,除了每过几年就找麻烦,它偶尔也会给你们带来好处。再不乖的孩子也是有优点的啊!

下面,就让我们一起来看看坏孩子做过的好事吧!

 

抑制了西太平洋和南海的台风活动。

在秘鲁南部沿海,扇贝和虾会大幅增加。

为厄瓜多尔和秘鲁北部的干旱地区带来降水。

增加气候的可预测性。

非洲南部降水减少,地下水位降低,减少饮用水被污染的机会,降低霍乱发生的风险。


 

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来源:海洋国家实验室

http://mp.weixin.qq.com/s/77nE9aeFr6anVNZdBK27iQ 


“冰上丝绸之路”:破冰北太平洋
2018-04-19 14:32:30


北冰洋连通三大洲两大洋,是全球纬度最高的大洋,大部分终年被冰雪覆盖。这里不仅是对全球气候变化响应最敏感的区域之一,还在全球大气和海洋环流变化中起着重要的调控作用,是全球变化的一个驱动器。作为全球冷热循环的重要冷源,该区海冰的季节性交替变化以及与北太平洋和北大西洋的水交换是全球气候变化的重要驱动力。从地理位置上,北冰洋主要包括中心海盆与陆架边缘海,后者主要包括巴伦支海、波弗特海、楚科奇海、东西伯利亚海、拉普捷夫海、喀拉海、林肯海等。北冰洋通过狭窄的白令海峡(Bering Strait)与太平洋连接,通过弗拉姆海峡(Fram Strait)与大西洋连接。作为高纬地区贯通大西洋和太平洋的水道,其地质构造演变历史对全球大洋环流的演化和热量分布起着重要的作用。

 

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作为二十一世纪海上丝绸之路的北上分支冰上丝绸之路的重要基础和载体,北极的战略地位日显突出,备受世界瞩目。伴随着全球变暖,北极海冰退化趋势明显,北冰洋航道也有望在近年实现夏季通航,这不但有利于开发北冰洋海底丰富的油气及矿产资源,还将深刻影响未来世界海运和贸易格局。

 

 一、北冰洋及其气候效应

 

北冰洋对全球气候变化尤为敏感。该区季节性海冰变化通过对太阳辐射的反射机制调控着北极高纬地区的能量平衡。在全球变暖背景下,迅速消融的海冰更加放大了北极气候变暖现象,这直接导致北极海洋和陆地动植物分布和分异度、水圈(冰、海洋洋流、淡水输入等)、海岸带过程等自然变化,也直接影响北半球气候异常以及人类活动。北极地区还在未来全球碳循环中扮演着重要角色。因此,北极海洋的气候变化机制及其对北半球区域气候、环境,乃至全球气候变化的影响已经成为当前极地科学研究的核心命题。

 

从遥相关联系上,北冰洋的海-冰-气耦合系统的变化会通过大气对非极地地区产生重要的影响,并具有全球尺度和不同时间尺度的特点。极地大气环流与北半球其他地区的大气环流状况存在着密切的相互作用,北冰洋海表面状况异常变化所产生的极地气候变化能够造成东亚季风和我国气候异常。研究表明,北冰洋海冰分布格局会影响10~20天时间尺度上欧亚大陆包括我国的天气事件;与北极气候变化(北极涛动-Arctic Oscillation,AO)相关的东亚季风直接制约我国的降水、地表水循环,甚至洪涝灾害的发生。另一方面,受海冰-海洋-大气相互作用导致的耦合放大效应以及其与亚北极之间日益增强的联系,北冰洋-北太平洋之间的洋际交换(interbasin exchange)在北极气候变化中也扮演着重要角色。跨北冰洋的“水路”联系和洋际交换不仅是驱动北极(海冰、海洋和大气)变化的主要机制,而且也是导致北半球中、高纬度地区气候和环境变化的主要因素之一。总之,北冰洋的海洋动力过程及其与全球气候过程的联系,将对我国的气候和环境产生复杂而特殊的影响,关系到我国未来国民经济的可持续性发展。

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二、北冰洋的快速气候变化与碳循环

 

观测和气候模拟的结果均证实,近半个世纪以来,北冰洋环境正在发生迅速变化。主要表现是表层海水温度(SST)升高、夏季海冰覆盖面积(sea-ice extent)和海冰储量下降,淡水输入增加、盐度下降和海洋酸化(Ocean acidification)出现并日益加重。

现代北冰洋正在升温,近30年来北极地区是全球增暖最显著的区域,北极平均温度近百年来几乎以两倍于全球平均速率的速度升高。北极最大的地表气温升温出现在秋季、夏末海冰消失的海域,表明这些海域在夏季吸收了比以往更多的热量。气候变暖对北冰洋最直接的影响是海冰覆盖面积不断减少;基于遥感观测资料,北冰洋的海冰自上世纪70年代以来下降了40%,夏季北极海冰正以每10年超过10%的变化幅度快速减少。甚至有专家预测,到2030年夏季北冰洋将没有海冰。海冰退化,海面压力降低,中上层水淡化和变暖,吸收CO2能力增加,臭氧耗损和紫外线辐射增强。在全球变暖背景下,迅速消融的海冰更加放大了北极气候变暖。因此,北冰洋海冰覆盖面积的减少对气候变化有显著的正反馈作用,导致全球增暖在极地被放大。与古气候记录对比表明,未来高纬地区的升温仍然会高于中低纬度地区。海冰退化还将导致海洋酸化、水体层化加强,浮游生态系统变异,进而对北冰洋的海洋生物地球化学过程产生重要影响。不仅如此,海冰还可以把从近岸裹挟的陆源沉积物一直带到夏季海冰退缩的边缘。海冰携带的沉积物以黏土和粉砂为主,颗粒有机碳含量较高。位于西伯利亚海域的拉普捷夫海以其快速的海冰生成速率、高含量的海冰悬浮颗粒浓度和陆源比例成为海冰影响陆源物质输运的典型区域。

北冰洋和亚极地(sub-arctic)海冰区是海洋吸收大气CO2的重要汇区。北冰洋具有很强吸收大气CO2的能力(约1Gt C/ a),其夏季冰缘区的长光照和高生产力促进了对大气CO2的吸收,北冰洋深水环流和垂直交换作用也有利于表层碳向深水转移。从历史数据资料来看,北冰洋的碳吸收总量在持续增大;随着海冰覆盖度的减少,尤其是巨大的北冰洋陆架区很可能成为全球CO2的重要“汇”。与此同时,对CO2的吸收导致北冰洋表层水成为全球海洋酸化最为显著的海域。根据模式结果,北冰洋可能成为最先出现文石饱和度(Ω文石)小于1的世界大洋。在全球变暖背景下,北冰洋受酸化的影响将增加,这对海洋钙质生物会产生深远的不利影响。

另外,在全球变暖背景下,北冰洋沉积碳的输入与埋藏也正在发生着巨大变化。北冰洋周边陆地大体积的淡水注入、巨大的大陆架沉积体系,随季节而变的海冰覆盖和输运情况,这决定了北冰洋沉积有机碳独特的区域海洋环境和保存埋藏特征。北冰洋的沉积碳埋藏主要取决于生物泵(biological  pump),而生物泵过程的一个主要限制因子是海冰的覆盖。随着全球变暖,夏季海冰的融化加剧,陆架区无冰海域面积增加,持续时间延长,加上北冰洋周围流域盆地营养元素风化作用的加强,河流营养物质输入通量增加,北冰洋更多的海域可能成为世界上高生物生产力的海区。不仅生物生产力提高,而且陆架区由于营养丰富,生物多以大的颗粒为主,加上低的水温条件,使得北冰洋陆架沉积有机碳有很高的埋藏速率和保存效率。

全球变暖和陆地环境变化还会造成冻土层(permafrost)退化、土壤风化和沿岸侵蚀加强、陆坡稳定性结构变化,进而导致大量固定在冻土层中的古老和现代有机质被释放出来,通过径流输入、海冰搬运、海流输送使陆源有机碳在北冰洋进行大规模、长距离和短期沉积的再分配。研究预测,北极近表层冻土面积将由20世纪末约1000万平方千米下降到21世纪末的不到100万平方千米。冻土层的退化,使得大量陆源土壤沉积有机质通过河流、陆地冰融水和海岸侵蚀等方式进入海洋,这将对北冰洋碳循环和生物地球化学过程产生深刻影响。其实,不只是陆地,北冰洋海底冻土(sub-sea permafrost)相比于陆地苔原冻土更加敏感和脆弱,其融化将导致海底甲烷的大量释放;基于现场观测资料发现,与大气相比,已有超过80%和50%的东西伯利亚海的底层和表层水体甲烷(CH4)处于过饱和状态,这或对北极变暖及其未来状态具有不可忽视的意义。总体上看,在北冰洋海冰退化和环流变化加剧、周边冻土层融化加速、河流淡水输入增加、作为北冰洋营养盐重要来源的北太平洋入流水异动等一系列变化的影响下,北冰洋依托海冰的区域碳循环、物质“源-汇”过程和生态系统正发生深刻变化,并且这种变化和影响仍在持续。

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北冰洋变暖与海底甲烷释放

 

三、北冰洋的古气候变化

 

北冰洋的气候与海冰、洋流、水团结构、生物生产力的变化过程,及其与周围海洋、陆地冰川、陆源物质和淡水输入的相互作用,从过去到现在都发生着复杂的变化,这对北冰洋乃至北极-亚北极地区气候和环境演变有深远影响。北冰洋的海底沉积物组成与结构除受到气候、水文和生物过程的共同作用外,海冰或周缘陆地冰盖的变化也对其产生影响,使其成为揭示复杂的古海洋与古气候演化历史的重要信息载体。

30年来,获取北冰洋及其邻域更长时间尺度、更高分辨率的沉积记录一直是北极大型国际研究计划的一个重要目标。随着沉积物取样技术、分析测试技术的不断提高和新的替代指标的不断发展,基于沉积记录的有关北冰洋形成与发展、海冰和冰盖演化、碳循环和海洋酸化、资源潜力等领域的研究取得了一系列令人瞩目的成果。最显著的进展是IODP302航次关于北极冰川形成时间的突破。很长一段时间,科学界认为新生代时的冰期不是同时出现和发展的,南极的冰川开始形成于始新世/渐新世边界,约43Ma,而认为北半球冰川的开始不早于约14Ma。然而,IODP302航次从北冰洋中央罗蒙诺索夫海岭获得的沉积记录将北冰洋变冷和冰川初始形成时间推回至约45Ma前,并表明地球从暖期到冰期的过渡是两极几乎同时发生的现象,北极地区的海冰形成甚至早于南极。最近的25Ma里,北极冰盖的形成、变化与南极冰盖基本同步;北极地区是由温室一般的温暖环境转变成今天的寒冷世界。例如,在距今55Ma年前,北极表面水域温度约为18至23°C,相当于今天亚热带地区的水平;这些重大发现改写了北冰洋环境变迁的历史。在第四纪冰期/间冰期气候旋回中,北极地区大型冰盖(ice sheet)覆盖范围随着冰期-间冰期气候的转换发生扩张和收缩,而冰盖扩张范围和体积在冰期/间冰期的差异在北冰洋周围大陆比南极地区要明显的多。沉积记录揭示的北半球第一个主要的冰期发生在氧同位素 MIS 22期Marine Isotope Stages),而在MIS 16,12,6和2期时冰盖扩张的范围最大。晚第四纪冰期-间冰期北冰洋的气候变化与北大西洋深海沉积记录基本一致,北冰洋海冰(冰盖)的消长以及北太平洋-北冰洋-北大西洋之间的水体交换对该地区乃至全球气候变化具有重要影响。

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作为全球最宽阔的陆架海系统,北冰洋陆架的巨厚沉积物记录了气候环境变化信息,对这些信息的了解有助于对高纬地区乃至全球气候变化和未来演变趋势的评估。根据北冰洋陆架沉积记录资料,全新世以来该区沉积物的输入、分布和归宿受海平面变化、河流输入、冰川融化、海冰输运、沿岸侵蚀及海流等因素的综合影响。在距今8ka~7ka之间,受海平面上升和海侵作用的影响,北冰洋陆架沉积格局发生显著变异,由以河流输入和沿岸侵蚀作用的“-汇”模式发展为以海洋沉积作用为主的沉积模式,陆架流系成为控制沉积物输运的主导因素。有关海冰输运沉积物的研究需关注中心海盆的沉积记录,缺乏沿岸侵蚀作用的精确信息,如何平衡陆架和中心盆地之间陆源沉积物输运也将是今后需要重点关注的问题。另一方面,作为气候系统的放大器或开关,海冰的重要性越来越受到重视。通过沉积记录重建,可以获得过去1万年以来百年尺度上北冰洋陆架海冰覆盖情况(sea-ice extent)的高分辨率信息。数据显示,晚全新世(大约4.5ka)以来,尤其是小冰期期间,随着气候变冷,西伯利亚的陆架海区(Siberian Arctic Shelf)海冰覆盖的强度随之增加。全新世海冰的变化幅度在不同地区呈现出不同的周期性。例如,晚全新世千年尺度的海冰变异的趋势及相应的生产力变化主要受控于表层海水水文条件和太平洋入流水带来的热量变异,而在中全新世出现海冰百年尺度的高频变化则可能主要受控于太阳辐射强度。不过,尽管当前的海冰退化是近千年来最为严重的一次退化事件,但目前仍然不清楚这种情况是否在整个末次间冰期也曾出现过,这还有待进一步研究。

今后北冰洋沉积记录研究应从地球系统科学的角度出发,古今结合,注重沉积记录和数值模式的相互验证,继续围绕历史时期北极冰盖和海冰的扩张与融化过程对海洋系统的影响、北极表层洋流与中深层水团的演变历史及其对全球热盐循环的影响、生物生产力与生物地球化学循环过程、不同时间尺度北冰洋海-陆和海-冰-气相互作用过程对全球气候变化的影响与作用等科学问题展开。

 

四、结语与展望

总体而言,北冰洋作为北极气候系统的主体,表现出三大特点:一是大面积海冰覆盖增加了反照率并影响了全球能量平衡;二是通过北冰洋的大西洋海水和北太平洋海水影响着全球大洋温盐循环,与中、低纬度地区的海洋与气候变化紧密联系在一起;三是北冰洋大陆架作为全球最为宽阔的陆架,对气候变化的响应非常敏感、迅速。该区气候环境变化的过程和机制及其全球性的意义是海洋科学家长期以来关注的前沿热点问题。在北极变暖与海冰融化加速的全球背景下,更需要将北冰洋及其周围的北大西洋和北太平洋海域作为一个相互关联的系统来考虑,重点了解过去-现在-未来不同历史时期气候变暖背景下的北极与中低纬地区之间的洋际联系和协同影响机制。

 

我国针对北冰洋的海洋科学考察和研究起步较晚,但近十几年来有了长足的进步。自1999年至今,我国“雪龙”号极地科考船先后8次进入北冰洋开展科学考察,获得了大量的宝贵样品资料和数据,为研究北冰洋及其在全球变化中的作用奠定了基础。不过,前期的工作更多集中在加拿大海盆和楚科奇海一侧,而在此前的国际研究计划中(如IODP)虽有参与但发挥的作用比较小。下一步,我们应该在原有工作的基础上大力加强国际合作进而发起一个北冰洋大型国际研究计划以推进北冰洋的研究。需要指出的是,由于北冰洋具有宽阔的陆架面积,其陆架区占整个北冰洋面积的40%,其中一半以上在俄罗斯,所以我们需要特别加强与俄罗斯在北冰洋的合作,为“冰上丝绸之路”建设提供科技支撑。

作者简介

 

石学法,男,1965年生,研究员,现任国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室主任,青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室主任,中国大洋样品馆馆长。山东省“泰山学者”特聘专家,国家百千万人才工程人选。主要从事海洋沉积与海底成矿作用研究,近年来主持完成大型国家专项项目多项,在亚洲大陆边缘沉积学与古环境演化、海底稀土成矿作用、南大西洋热液成矿作用、南海岩石学等多个领域取得了创新性成果。发表论文300余篇(其中SCI论文120余篇),出版专著2部。获得省部级奖励13项。


胡利民男,1983年生,副研究员,国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室科学家。近年来围绕“亚洲大陆边缘海洋地质过程与环境”研究方向,在海洋沉积有机地球化学过程与环境响应等方面取得一系列特色研究成果,在GRL, GBC, JGR, MG, OG等国际知名学术期刊发表论文25篇,有关论文他引330余次。主持国家自然科学基金2项,省部级项目4项。2017年获国家自然科学基金委优秀青年基金人才资助计划;获得国家海洋局海洋领域优秀科技青年称号;近5年获得教育部自然科学奖二等奖(第6),海洋工程科学技术一等奖(第14)和海洋科学技术一等奖(第14)。2016年作为首席科学家助理参加了中俄首次北极联合科学考察。


刘焱光,男,1975年生,研究员,现任国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室副主任,青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室副主任。长期从事海洋地质调查与多指标古海洋环境重建工作。近年来,围绕北冰洋和西北太平洋边缘海沉积特征和古海洋记录研究,作为海洋地质调查的负责人先后参加了3次北极科学考察和4次中俄联合调查,在日本海、鄂霍次克海、白令海和北冰洋楚科奇海、加拿大海盆、北欧海等海域获得了大量的研究样品,发表论文90余篇。主持国家自然科学基金2项,极地专项北极海域海洋地质考察专题负责人,2015年获国家海洋局海洋科学技术奖一等奖(排名第4)和海洋工程科学技术奖一等奖(排名第3),2017年获“中国极地考察先进个人”荣誉称号。


 

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来源:石学法等  海洋国家实验室

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史上最热年 海洋表面气温已连续14月破纪录
2018-04-02 13:40:09

      据新华社电世界气象组织7月21日发布公报称,2016年1月至6月全球平均气温创有气象记录以来的最高值,2016年正在成为史上最热年。

  数据显示,2016年前6个月全球平均气温超过19世纪末段、前工业化时代水平1.3摄氏度。截至2016年6月,全球陆地和海洋表面气温已连续14个月破纪录。

  此外,二氧化碳在地球大气中的浓度也早已超过了具有象征性的警示线400ppm(ppm是百万分率,1ppm为百万分之一)。2016年6月,这一数值达到近407ppm,超过去年同期4ppm。

  世界气象组织秘书长彼得里·塔拉斯表示,受2015年至2016年强厄尔尼诺事件助推,持续数十年的气候变化趋势达到了高峰。此次厄尔尼诺事件目前已经结束,但由温室气体导致的气候变化并没有消失,这意味着我们将面对更多热浪、严重降水及热带气旋带来的潜在影响。

  世界气象组织表示,2016年6月全球的降水情况出现了显著差异,美国中西部、西班牙、哥伦比亚北部、巴西东北部等地区较以往明显干旱,北欧和中欧、澳大利亚、中亚和南亚出现更多降水。

 新华社

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