日前，自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室在海表温度空间异质性调制台风发展过程和机制研究上取得新进展。研究结果发表在国际权威期刊《地球物理研究杂志·大气》。 我国是世界上深受台风影响的国家之一。海洋对台风的响应和调制机制是当前海洋与大气科学研究的前沿问题，由于受太阳辐射和中尺度过程等因素影响，海表温度(SST)的空间异质性特征显著，并通过局地海气相互作用，对台风的强度产生影响。 该研究基于观测数据确定了2种台风下垫面SST的空间异质性模态及其对台风发展的影响:建立了促进台风发展的暖核模态和抑制台风发展的极向冷却模态。 该研究揭示了SST空间异质性在调制台风强度变化过程中的重要作用，在上层海洋热结构空间异质性与台风相互作用方面取得了新进展。研究结果对于完善上层海洋调制台风强度变化的科学认知具有重要意义，为进一步改进台风强度预报统计动力模型、突破台风强度预报瓶颈提供了全新视角。 查看详细>>

近日，广东省广州市南沙区珠江口，一艘巨轮静靠在码头边，上半白色、下半橙红色，船上的钻井架高高耸立，在晴空下分外耀眼。这是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号。该船去年底试航成功，现已进入调试和内装阶段，预计今年内全面建成。 登上“梦想”号，走进实验室内装现场，一块块泛着银光的坡莫合金正铺设到墙上。“梦想”号监造组业务分组实验室工程技术主管何清音，忙着用磁强计对屏蔽层仔细检查。3000多块共1200平方米的坡莫合金，相当于3个篮球场大小，何清音要确保坡莫合金板之间的空隙不超过1毫米，且每一片坡莫合金板要完全贴合墙面，以免影响磁屏蔽效果。 “安装好磁屏蔽室很关键。大洋钻探取得样品后，要在屏蔽磁场干扰的实验室环境中进行磁学实验，从而确定地质矿产储层的年代、探究地球动力学及地质演化过程等。”何清音介绍，“实验室创新使用了全国产、达到国际领先水平的坡莫合金屏蔽层，对外部磁信号的屏蔽率达到99.8%，能够保证科研实验环境。” 作为全球面积最大的海上移动实验室，“梦想”号的船载实验室装配各种精密实验仪器超过150台（套），目前已完成水、电、气、风等12个系统的安装工作，即将进行实验仪器的安装。 “钻探，是‘梦想’号最重要的能力。”中国地质调查局“梦想”号指挥部主要负责人周昶介绍，“钻探的目的是钻获地球内部的岩心，并获取其中蕴含的地质信息，进而解开地球深部的奥秘。” 钻探科学领域有这样一句话：“一万米钻深的难度堪比登月。”在技术创新和设备集成的支撑下，“梦想”号具备海域1.1万米的钻探能力。“这艘船致力于实现钻透地壳、进入地幔层的目标，这也是命名为‘梦想’号的原因。”周昶说。 “1.1万米的压力，对设备、水、电、液、材料都是一个挑战。”“梦想”号监造组组长殷宪峰介绍，全船涉及生产图纸8300份、建造工序上万道，共集结了150多家科研单位参与建设，突破10余项关键技术。 行走船上，创新之处让人应接不暇。依托自主研发的船载岩心智能储运系统，岩心在船上就能实现自动转运和存储，如同“虾从海里捞起后马上放到冰柜里”，保证了样品的“新鲜”程度；应用蓄能技术和闭环电网，满载180名船员的情况下，可连续在海上工作120天，续航里程达1.5万海里；120万米的电缆铺设，全面覆盖信息化技术，实现了船岸智能协同。 距离船只建造现场不远处，与“梦想”号配套的钻探保障船、全球最大的海洋地质岩心库、我国首座深水科考码头等均已建成，将为“梦想”号运营提供强大岸基支持。 向海图强，需要科考利器。我国深海探测将以“梦想”号为重要平台，构建深海地质地球物理探测和钻探技术装备体系，为人类认识、保护、开发海洋作出新的更大贡献。 查看详细>>

近日，自然资源部第三海洋研究所邵宗泽研究员团队建立了一种海洋微生物活性物质高效挖掘的“代谢组学-分子网络”综合策略，实现了活性物质寻找过程从“大海捞针”向“顺藤摸瓜”的转变。相关研究成果在美国化学会旗下权威学术期刊《分析化学》上发表。 海洋微生物是活性物质的重要来源，但微生物代谢物组成复杂，活性化合物往往丰度很低，无目标的分离纯化过程繁琐、低效。邵宗泽研究员团队揭示了海洋芽孢杆菌来源代谢物对抗新型病原菌的潜力，并且提出了一种综合策略，可高效预测活性化合物类型，从而揭示粗提物中的“暗物质”。这一策略通过精准定位分离过程中的目标，克服了分离过程的随机性，提高了天然产物的发现效率，将在海洋微生物资源应用潜力的高效挖掘与评价中获得重要应用。 查看详细>>

近日，中国科学院海洋研究所李晓峰研究团队基于多源遥感和实测数据，系统揭示了全球海洋中尺度涡在运动过程中的海表热力信号变化特征，并阐明其产生机理。成果以封面文章形式发表于国际学术期刊《深海研究I》（Deep Sea Research Part I）。 中尺度涡广泛分布于全球海洋，是能量级串中连接大尺度和小尺度的重要中介，同时也是海洋物质能量输送和混合的关键纽带。传统观念中，反气旋涡被认为是暖涡（SWAEs），而气旋涡被认为是冷涡（SCCEs）。然而，随着海洋遥感观测技术的发展，表面冷的反气旋涡（SCAEs）和暖的气旋涡（SWCEs）在多个海域被发现。已有研究主要关注特定海域“异常”涡旋的欧拉特征，但尚未有研究从全球尺度揭示“异常”涡旋（即SCAEs和SWCEs）与“正常”涡旋（即SWAEs和SCCEs）之间的转换规律和生成机制。 李晓峰研究团队基于多源遥感数据，利用深度学习算法提取全球海洋中的“异常”中尺度涡，并结合Argo实测数据，研究全球海洋长寿涡（>1年）在运动过程中“正常”涡和“异常”涡的转变规律和机制。结果显示，SCAEs约占长寿反气旋涡生命周期的37.8%，主要集中在南大西洋；而SWCEs则占长寿气旋涡生命周期的46.4%，主要分布在南印度洋的澳大利亚东部和南部海岸。此外，在南大西洋，长寿反气旋涡演变过程中有20%的SCAEs持续时间超过3个月，而在南印度洋，约36%的SWCEs持续时间也超过3个月，且最长可达1年。然而，在其他海域，约90%的“异常”涡在转变为“正常”涡旋状态之前的持续时间不足3个月。 “异常”涡不仅在不同海域的持续时间不同，其垂直温度结构也存在显著差异。研究表明，短寿命（<3个月）的SCAEs（SWCEs）受到风-涡相互作用的影响，其冷（暖）异常主要体现在上混合层，且在夏季比冬季更活跃。相反，长寿命（>3个月）的“异常”涡旋，如南大西洋的SCAEs和南印度洋的SWCEs，在200米和300米以浅显示出冷和暖异常，且季节变化较弱，这分别受潜沉过程和澳大利亚西海岸的Leeuwin Current System（LCS）特定的三维结构的影响。潜沉能够将上混合层的低位涡水带入到季节性混合层下方的温跃层，导致表面强化的AEs向次表面强化结构转变，从而在海表表现为冷AEs。而LCS由上层（浅于300米）的暖东向流和下层（深于300米）的冷西向流所主导，影响该海域的CEs的垂直温度结构，使其在300米以浅观测到暖异常。总之，该研究从全球尺度揭示了中尺度涡旋运动过程中表面和次表面热力学特性的变化，并讨论了它们的潜在机制。这为进一步加深对海洋中尺度涡的科学认知、优化海洋模式的精度提供了技术支持和理论依据。 论文第一作者是中国科学院海洋研究所助理研究员刘颖洁，通讯作者为李晓峰研究员，其他合作者包括中国科学院海洋研究所刘传玉研究员和刘倩博士。研究得到了国家自然科学基金山东省联合基金、国家自然科学青年基金以及国家实验室“十四五”重大项目资助。 相关论文信息： [1]Liu,Y.,Zheng,Q.,&Li,X.(2021).Characteristics of global ocean abnormal mesoscale eddies derived from the fusion of sea surface height and temperature data by deep learning.Geophysical Research Letters,48(17),e2021GL094772,https://doi.org/10.1029/2021GL094772 [2]Liu,Y.,Li,X.,Liu,C.,&Liu,Q.(2024).Transitions in surface thermal signatures during the evolution of long-lived eddies in the global ocean.Deep Sea Research Part I:Oceanographic Research Papers,104279,https://doi.org/10.1016/j.dsr.2024.104279.  （全文链接https://authors.elsevier.com/a/1ilmt3RueHleJp） 查看详细>>