2020年7月2日山東省科技創(chuàng)新大會上，中國科學(xué)院海洋研究所王凡研究員團(tuán)隊的成果項目“熱帶西太平洋暖池?zé)猁}結(jié)構(gòu)與變異的關(guān)鍵過程和氣候效應(yīng)”獲得了山東省自然科學(xué)一等獎。該獎項是山東省內(nèi)基礎(chǔ)科學(xué)研究成果的最高級別獎勵。這是山東省海洋科學(xué)界過去10年來首次獲得該獎項，凸顯了近年來山東省海洋科學(xué)研究領(lǐng)域的迅猛發(fā)展。

　　該項目成員、中國科學(xué)院海洋研究所研究員李元龍介紹，熱帶西太平洋暖池（簡稱“暖池”）是全球海洋最大的暖水區(qū)域，其高海溫促進(jìn)了大氣強(qiáng)烈的對流運動，是驅(qū)動熱帶大氣環(huán)流的主要熱源，也是東亞季風(fēng)和厄爾尼諾現(xiàn)象的策源地。暖池的溫度和鹽度結(jié)構(gòu)（簡稱“熱鹽結(jié)構(gòu)”）是維持其表層高海溫的關(guān)鍵，而其溫度和鹽度的變異則能導(dǎo)致多種重要氣候現(xiàn)象。暖池儲存的大量熱水，只要有一小部分流動到東太平洋，就會引發(fā)厄爾尼諾現(xiàn)象，改變世界各地的天氣格局。因此，暖池的熱鹽結(jié)構(gòu)、變異機(jī)理和氣候效應(yīng)具有極高的科學(xué)研究價值和現(xiàn)實意義，是現(xiàn)代海洋學(xué)和氣候?qū)W的研究熱點。

　　李元龍介紹，該團(tuán)隊自2009年就開始集中研究暖池。以往對暖池結(jié)構(gòu)的認(rèn)識主要局限在表層溫度的“準(zhǔn)二維”分布，但對于海面以下的深層結(jié)構(gòu)和鹽度結(jié)構(gòu)并不了解，也就無法深入理解暖池高海溫的維持機(jī)制和引起氣候變化的原理。

　　所以，研究團(tuán)隊在暖池的核心區(qū)域投放了兩個潛標(biāo)，在國家“973”計劃（基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃）和自然科學(xué)基金委的支持下，歷經(jīng)多年的探索和研究，實現(xiàn)了對暖池核心的全深度潛標(biāo)觀測，獲取了溫度、鹽度和海流的連續(xù)觀測資料，在暖池內(nèi)部發(fā)現(xiàn)并命名了新的水團(tuán)“北太平洋熱帶次表層水”，并發(fā)現(xiàn)了豐富的中小尺度（直徑小于1000公里）熱鹽結(jié)構(gòu)，從而完整刻畫出暖池的三維熱鹽結(jié)構(gòu)。

　　“在此基礎(chǔ)上，揭示了暖池溫鹽變異的主要機(jī)理，并發(fā)現(xiàn)了暖池溫鹽變異對厄爾尼諾現(xiàn)象和我國華南降水變化的重要影響。”李元龍介紹，他們的研究成果揭示了暖池的鹽度變化影響厄爾尼諾事件發(fā)展的完整過程，闡釋了暖池海溫異常增暖造成我國華南秋季嚴(yán)重干旱的機(jī)理，為科學(xué)預(yù)測和應(yīng)對這些氣候災(zāi)害提供了新的科學(xué)依據(jù)。

　　此外，他們還提出了新的歷史數(shù)據(jù)訂正方案，有效提高了暖池乃至全球海洋溫鹽資料的質(zhì)量，發(fā)展出了新型的氣候變化預(yù)報系統(tǒng)。據(jù)了解，此前的氣候預(yù)報模式一般只能提前3-4個月預(yù)報厄爾尼諾現(xiàn)象，而該系統(tǒng)將預(yù)報時間提前至半年甚至更早，該模式自2014年投入使用，目前已經(jīng)進(jìn)入常規(guī)化預(yù)報階段。該模式對近年來的所有強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象都做到了精準(zhǔn)預(yù)報，顯著提高了對近年來發(fā)生的厄爾尼諾事件的預(yù)報能力。

　　李元龍介紹，該項目先后發(fā)表研究論文140余篇，出版專著2部，發(fā)布了我國第一個全球格點化海洋溫鹽資料集，被國際同行廣泛應(yīng)用。該項目引領(lǐng)著對暖池的科學(xué)認(rèn)識由“準(zhǔn)二維”向三維的發(fā)展，初步奠定了我國在該領(lǐng)域的國際領(lǐng)跑地位。

　　據(jù)了解，熱帶西太平洋是我國經(jīng)濟(jì)活動和國防安全的關(guān)鍵區(qū)域。該項目取得的科學(xué)突破顯著提高了我國對熱帶西太平洋的海洋、氣候和生態(tài)環(huán)境變化的預(yù)報能力，將為我國的國際政治經(jīng)濟(jì)活動提供有力的信息支持。由于地緣政治方面的重要性，熱帶西太平洋也是世界海洋科技強(qiáng)國競相開展研究的熱點區(qū)域。該項目取得的學(xué)術(shù)成績，加強(qiáng)了我國在相關(guān)學(xué)界領(lǐng)域的國際影響力和話語權(quán)，推動了由我國發(fā)起并主導(dǎo)的“西北太平洋海洋環(huán)流與氣候?qū)嶒灒∟POCE）”國際合作計劃的實施，為落實“以科技創(chuàng)新引領(lǐng)海洋強(qiáng)國建設(shè)”和“山東省海洋強(qiáng)省建設(shè)”發(fā)揮了重要的先導(dǎo)作用。