中国第42次南极考察完成关键海域综合调查 为全球气候研究提供新数据支撑

问题:南大洋被认为是全球气候系统的重要“调节器”,热量输送、海冰变化以及碳吸收与再分配中发挥关键作用。但受极端环境、观测成本高和时空覆盖不足等限制,长期以来,南大洋基础观测数据相对稀缺,海洋物理—化学过程如何联动生态系统演变、海冰与大气如何耦合影响碳循环等科学问题仍存在不确定性。随着全球变暖背景下极端天气增多、海洋热含量上升以及海冰年际波动加大,提升对关键海域的连续、综合观测能力,成为支撑气候变化评估、生态保护与科学决策的迫切需求。 原因:此次“雪龙2”号大洋作业聚焦南大洋关键海域,选择在南极半岛邻近海域及宇航员海域实施综合调查,主要基于两上考量:一是南极半岛区域对全球变暖响应敏感,海冰、海洋环流与生物生产力变化较为显著,是检验气候影响机制的“窗口区”;二是有关海域与环南极环流、上升流及深层水形成等过程密切相关,既影响区域生态格局,也关联全球尺度的热盐输运与碳循环。考察队将水体、沉积、大气、海冰、污染物及生物生态等要素纳入同一调查框架,通过断面与站位观测、海底地震监测与潜标连续记录等手段,力求多圈层、多要素之间建立可对比、可追踪的观测链条,从而提高对关键过程变化的识别能力。 影响:据介绍,“雪龙2”号大洋队在本航次中完成6条断面、38个站位的调查任务,并布设海底地震监测阵列15套,回收潜标3套、原位布放潜标1套,形成“现场观测+长期监测”相结合的数据获取体系。这些成果将在多个层面产生综合效应:其一,为研究南大洋物理环境变化、海冰过程与碳循环之间的耦合关系提供更加细化的证据,有助于提升对全球气候模型关键参数的约束能力;其二,多学科同步采样可更系统地揭示生态系统对海洋环境变化的响应路径,为评估南极海域生物多样性风险与污染物环境行为提供基础;其三,海底地震监测与潜标观测将补充极地海域长期序列数据,为识别地球物理过程与海洋环境变化提供新的观测维度。考察作业同时支撑国家自然科学基金项目、国家重点研发计划等多项科研任务,为我国极地科学研究能力建设与基础数据积累夯实底座。 对策:从极地治理与科学研究规律看,提升极地观测能力需要坚持“长期连续、重点突破、开放共享、规范保护”四个方向。一上,要强化关键海域长期监测网络建设,通过潜标、海底监测阵列、断面重复观测等方式,持续获取可比对的时间序列数据,减少气候信号与短期波动混叠带来的不确定性;另一方面,要推进多学科协同与数据融合,形成从海洋物理、化学到生态过程的综合分析框架,为气候变化评估、海洋生态风险预警提供可解释、可量化的证据链。同时,极地活动需严格遵循环境保护要求,完善污染物监测与影响评估,推动科学考察与生态保护同向发力。面向国际合作层面,应依法合规与开放合作基础上,推动数据共享与联合研究,提升我国参与国际极地治理的科学支撑能力和规则话语权。 前景:随着极地变化对全球气候、海平面与极端天气的影响日益凸显,南大洋综合观测将从“单次任务”走向“体系化工程”。后续,“雪龙2”号大洋队队员将经澳大利亚霍巴特港乘机回国,“雪龙2”号将转赴普里兹湾,按计划开展秋冬联合航次考察任务。业内认为,秋冬季节观测能够补齐传统夏季考察的季节空白,有助于捕捉海冰生消、深对流与碳输运等关键过程的季节性特征。随着多航次、多季节数据不断积累,我国在南大洋关键过程识别、生态变化评估以及碳循环研究上的基础将更加扎实,服务国家应对气候变化、参与全球环境治理的科学支撑能力也将深入增强。

南极是地球上最后的科学前沿。通过"雪龙2"号等极地科考船的持续作业,我国正在逐步揭开南大洋的神秘面纱,为人类认识地球、应对气候变化做出贡献。本次考察的圆满完成,既是我国极地科学研究能力的体现,也是对国际极地科学事业的重要参与。随着极地考察工作的不断深化,我国必将在全球气候变化研究和极地环境保护中起到越来越重要作用。