上海海洋大学国际海洋研究中心取得多项突破性北极研究成果

发布日期:2017-04-10 责任编辑:蔡霞本条信息已被查看了 1093设置

近年来,北极海冰和环流的快速变化以及对全球海洋和气候的影响,早已为世界各国所关注。随着国家海洋战略的不断实施,中国对北极地区的科学考察和研究工作也越来越重视。了解北冰洋的海洋环流和海冰的变化趋势、物理过程及其机制,对认识中国气候变化对北极气候变化的响应和反馈具有重要意义,也为中国与相关国家合作开展北极科学研究提供必要的基础。

在首席科学家陈长胜教授、海洋科学学院高郭平教授的带领下,上海海洋大学国际海洋研究中心成功取得了多项突破性北极科学研究成果。他们利用海洋—海冰相耦合的数值模型对北极地区的海冰覆盖面积、海冰密集度、海冰速度和海冰厚度等反映海冰特征的重要参数进行模拟,与美国国家冰雪数据中心的各类海冰观测数据进行综合对比验证,成功再现北极海冰近40年时间和空间的变化,捕捉到了海冰变化异常年份的分布特征,并详细分析了海冰对于包括热通量、长短波辐射,风应力等气象因素变化的响应和敏感性。同时,他们通过计算北极地区海水出入口的体积通量,揭示了加拿大北极群岛在北冰洋环流中所扮演的重要角色,并成功总结了之前海洋学界争议较多的影响北极海水流出北冰洋的主要动力机制,得出加拿大北极群岛上游与下游水位梯度差是决定北冰洋海水通过地形结构错综复杂的群岛流出北极的主要因素,而北极区域的海表面大气压分布则是影响水位梯度差的关键。我校年青教师张瑜博士,作为中心的主要科学家,以第一作者的身份,将此两项研究成果撰写成论文,已发表在物理海洋学顶级期刊《Journal of Geophysical Research-Oceans》上。

图1北极海冰模型与观测数据分布特征比较

此外,他们结合全球尺度的海洋数值模型和区域尺度的北极海洋数值模型,成功捕捉到北极环流动力的主要特征,并通过对比多种不同分辨率的海洋数值模拟结果,详细对比分析模型分辨率的差异对北冰洋环流模拟精确度所造成的影响,揭示了高分辨率数值模型对北极海洋动力机制研究的必要性,该成果已在物理海洋学著名顶级杂志《Progress in Oceanography》上发表。

图2 FVCOM全球和北极海洋模型区域

2016年6月,我校青年教师张瑜博士应邀出席了在美国举行的北极近岸安全首脑峰会,向环北极圈八国(美国,俄罗斯,加拿大,丹麦,芬兰,瑞典,挪威,冰岛)的最高近岸安全管理官员们介绍上海海洋大学国际海洋研究中心以及中国在北极科学领域所取得的成果,受到在场各参会国官员的高度赞扬。这些突破性的北极研究成果表明上海海洋大学国际海洋研究中心在北极地区海洋动力过程、海冰变化特征、环流影响机制等研究领域已处于国际领先水平,为我校在现有的全球海洋数据库后报系统平台上进一步开发建立全球海洋预报系统奠定了坚实的基础,对将来服务我国的海洋环境监测与保护,极端气候的应对,北极航道的安全保障,以及北极自然资源的开发都具有重大意义。

研究成果原文链接:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016JC011841/full

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016JC011634/full

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079661115002499

(供稿:海洋科学学院)
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