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探访海洋二所实验室 解开大海和台风之间的秘密

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发表于 2016-7-26 13:21:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
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  科研人员在西南太平洋上布放浮标,用来研究台风。 海洋二所周蓓峰、丁涛提供
  
 浙江在线7月26日讯(钱江晚报记者 章咪佳)杭州市保俶北路36号。
  如果不是特别说明,可能大部分杭州人对这个地理位置没有太深刻的概念,这是国家海洋局第二海洋研究所(以下简称“海洋二所”)的地址。
  在本地老百姓印象里,它没有隔壁的学军中学有名。但是这里先后出过6位院士;拥有浙江省首批重点领域创新团队,以及浙江省唯一一个海洋类国家重点实验室。光这个实验室里就集中了3位院士。
  近日,钱江晚报记者走进了海洋二所卫星海洋环境动力学国家重点实验室。它所做的一系列研究,曾经为我国搞清楚了钓鱼岛诸岛一共有多少岛屿,并进行命名(钱江晚报2015年12月9日A12版曾报道);也让我们能更好地了解到海洋环境变化、海洋污染、台风形成原因等等科学知识。
  海洋卫星遥感技术与应用研究
坐在杭州城区的一幢楼里
感知千里之外海域的冷暖变化
  下午4点,海洋二所科研楼15楼楼顶。
  朝南望去,可以看到保俶山、保俶塔。40℃高温下,楼顶两个白色“巨型足球”——一个直径6.5米,一个直径3.5米,显得格外瞩目。它们的内部是卫星遥感数据接收天线,负责接收极轨卫星监测到的海洋数据。
  这是中国收集海洋遥感卫星数据最多的地面站。下午4点25分,来自美国科学卫星NOAA15的云图和海洋水温数据源源不断地被接收到控制中心。实验室里所有的工作,首先是基于这些天线接收到的海洋数据。
  “看海洋比看陆地要难很多,陆地上不同的事物,造型、色彩都不同,相对容易辨认;但是在洋面上,如果只是肉眼看,除了能看到稍有颜色区别的海水外,得不出任何信息。”实验室海洋卫星遥感技术与应用方向的研究员王迪锋博士解释说,所以人类要用卫星遥感(遥远地感知)方法,来“看”海。
  王迪峰说,海洋卫星遥感技术与应用方向对于水体环境状况的感知主要有:近海水质情况遥感、近海赤潮遥感、电厂温排水遥感和海洋二氧化碳吸收排放遥感等。
  比如浙江省近海是全国赤潮最高发的海域。赤潮会遮蔽其它海洋生物的阳光;藻类细胞还会堵塞鱼鳃,导致鱼类缺氧死亡;藻类死亡分解时会耗尽水体中溶氧,使鱼类等窒息而死。“卫星遥感具有覆盖范围广、重复率高、成本低廉等优势,近年来已是我们对赤潮监测不可或缺的重要手段。”王迪峰说。
  再来说说关系到国家利益的碳排放遥感工作。
  针对二氧化碳等温室气体排放引起的全球气候变化,联合国举行了多次政府间气候谈判。为应对气候变化及碳排放对各国经济发展的制衡,我们迫切需要减少科学上的不确定性,摸清和掌握整个生态系统、尤其是地球上最大的碳库——海洋的碳收支(吸收和排放)清单。
  “海洋二所负责构建了‘海-气界面碳通量遥感监测示范’系统,实现了近15年来我国近海碳收支的逐月监测,为国家海洋局履行应对气候变化职责提供了服务。”王迪锋说。
  大洋环流与短期气候变化研究
台风是怎样一路跑上大陆的
海洋深处或许有答案
  我国的东面,是西北太平洋区域,也是全世界产生台风以及强台风最多的区域。目前,我们对台风的业务预报,几乎不涉及海洋这一块,而是主要集中在大气层面——也就是台风形成后的跑动情况。
  国家重点实验室大洋环流与短期气候变化研究方向的科学家团队,从2013年开始做一个课题:上层海洋对台风的响应和调制机理研究。他们想搞明白,海表以下几百米厚度的海水与台风的形成、路径、强度之间的相互关系。
  实验室的研究员周磊说,虽然按照正常的模型计算,科学家可以计算出一个台风形成以后会往哪里跑,会有多猛烈。但问题是,台风经常会在一路奔向陆地的过程中,毫无征兆地改变方向、增加强度,并且叫人们捉摸不透、防不胜防。
  “因为海洋时刻都在发生变化。”周磊说,在这个过程中,海洋里会形成一团一团的中尺度涡,它们很可能正是台风发生变化的关键。总体上说,台风在海面上时,会与海水发生相互作用;而登陆后的台风,走的是一趟飞蛾扑火的旅程。它受到陆地摩擦,能量供给开始迅速减小,因此强度也常常快速减弱。
  像今年让杭州严阵以待的尼伯特台风,最终“虚张声势”收场。人们开玩笑地说,是“尼伯特忘记了登陆密码。”周磊解释说:“其实是台风没有能量继续跑了。”
  根据以往台风路过区域的数据分析,2014年~2015年,实验室的科学家们挑选了西北太平洋上的5个点,布了一个海上十字阵:这五个坐标点,都配有一个浮标、一个浅标——浮标在海面上负责测风速、空气湿度和海洋上层的情况;浅标则要抱着一块实心的大水泥沉入海底,监测海洋深层的情况。
  这个阵做什么呢?抓台风。
  通过这个研究,科学家能够慢慢地解开中尺度涡(洋流的一种形态)和台风之间的秘密。例如台风是如何形成了海洋中尺度涡,而海洋中尺度涡又是如何反过来影响台风的路径和强度,从而在台风和中尺度涡之间形成“你中有我,我中有你”的相互作用的关系。
  如果人类能够掌握台风在海上形成时、以及一路如何从海面向陆地跑的信息,台风预报就能够提前、并且准确许多。
  新闻背后高端海洋人才短缺,期待政策倾斜
  目前我国科技部仅有4个海洋类国家重点实验室,分别在浙江、上海、福建和广东。
  卫星海洋环境动力学国家重点实验室是浙江唯一一个海洋类国家重点实验室。实验室主任柴扉告诉钱报记者,这个国家重点实验室由科技部和国家海洋局支撑,也得了浙江省的支持,做的研究工作既与国家战略需求对接,也与民生息息相关。
  柴扉是今年海洋二所刚从国外引进的国际海洋学顶级专家,之前的身份是美国缅因大学海洋学院院长。
  柴扉说,“目前,海洋高端人才短缺情况非常严重;我们海洋二所一方面要加大本土科研人才的扶持和培养,使之成为国际海洋界的领军人物;另一方面,急需加大力度引进海外人才。”目前全国越来越多的高校开始建立海洋学院,许多沿海省份的大学和研究所,都在科技部和各省的支持下在积极引进海洋人才,竞争非常激烈。如何吸引人才并保障人才落户后的产出,是当下需要积极推进的工作。
  

来源:浙江在线
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发表于 2016-7-27 17:23:45 | 显示全部楼层
看完之后感觉自己应该 读个研
沧海先迎日,银河倒列星。
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