我国科考船完成西太平洋高强度综合科考 创多项海洋观测新纪录

问题——西太平洋暖池是全球海气相互作用最活跃的区域之一,被视为影响季风系统、台风生成发展及年际气候异常的重要“能量库”。但受海况复杂、跨尺度过程多、连续观测资料不足等限制,暖池海域的一些关键环流结构、热盐输运以及多尺度扰动机制仍存不确定。如何在典型海况下获得稳定、可比、可用于模式检验的现场资料,已成为提升区域海洋环境认知与气候预测能力的迫切需求。 原因——本航次选择在秋季作业,一上便于捕捉季节转换期的海气交换变化与上层海洋结构调整;另一方面也面临冷空气频繁南下、热带系统外围风浪叠加的挑战。航行初期——强冷空气迅速抬升海面风浪——随后又受到台风外围云系影响,作业海区船体横摇接近极限。对海上观测而言,风浪不仅压缩布放与回收的安全窗口,也会放大设备姿态误差、增加取样不确定性,对连续观测的质量控制提出更高要求。 影响——复杂海况下完成密集观测,关系到暖池三维结构及其变异规律的精细刻画。本航次共布放23套潜标,相当于在主流系与关键通道布设长期“听诊器”,可在数月乃至更长时间尺度上连续记录流速、温度、盐度、压力等要素,为识别暖池边缘环流调整、内部波动及异常事件提供时间序列支撑。同时,62个站位完成135站次CTD剖面观测,形成高密度断面与面上资料,可用于刻画上层热含量分布、跃层结构变化及其与大气强迫的耦合特征,为改进海洋—气候模式的参数化与同化方案提供基准数据。 多学科采样也拓展了对区域生态环境与人类活动影响的认识:26站垂直拖网与底质取样用于获取沉积物与生物群落信息,并为识别异常渗漏与地质过程提供线索;18站微塑料拖网调查从海洋环境健康角度补足背景数据,为评估陆源输入、海上活动与海洋环流对污染物输运的影响提供样本;5站箱式采泥获取较完整的沉积物柱样,便于后续开展粒度、地球化学与同位素分析,为追溯更长时间尺度的环境演变提供证据。 对策——面对大风浪与作业窗口缩短,科考团队以“保安全、保质量、保节点”为原则,采取多项措施:一是加强气象海况滚动研判,动态优化航线与站位作业顺序,优先完成对海况更敏感、时间要求更强的布放任务;二是提升甲板作业的流程化与冗余设计,通过加固缆绳、优化吊放节奏、加强关键设备系固与姿态控制,降低横摇条件下的风险;三是强化数据质量控制与现场校核,确保传感器标定、取样深度与数据记录一致,提高资料的可用性与可比性;四是统筹多学科任务穿插实施,在海况相对平稳时集中开展高风险作业,同时将样品处理、设备维护与数据整理前移,减少等待与返工。 前景——按计划,“科学”号将于11月中旬靠泊密克罗尼西亚联邦波纳佩港补给,随后转入第二航段,向更靠近赤道的重点海域推进,继续完善暖池观测网络的空间覆盖。随着潜标连续记录的回传与后续实验室分析展开,本航次资料将与历史观测、卫星遥感和数值模拟相互印证,预计在以下上形成增量价值:一是提升对暖池热盐结构及其多尺度变异的刻画能力,为异常年份的海洋背景场诊断提供依据;二是为台风活动、季风爆发及海气耦合过程研究提供更贴近实际的边界条件与验证数据;三是为海洋环境治理与塑料污染风险评估提供新的基线样本;四是推进我国在关键海域的长期观测能力建设,增强对海洋与气候系统变化的监测与预警支撑。

深海观测的价值,往往在风浪与不确定中显现。一次航次的结束不是终点,而是长期观测链条中的关键一环。随着观测网络健全、数据持续积累,我国在关键海域的现场观测能力与模式能力将相互促进,为更精准认识海洋、服务气候安全与可持续发展提供更可靠的支撑。