2024年03月16日 星期六

【信息】海洋科技动态

作者:海洋战略研究所(汇编) 发布时间:2025-02-19
  (一)NOAA提供1760万美元经费,加强美国区域海洋和沿海事务管理
  美国国家海洋和大气管理局(NOAA)1月14日讯,该局宣布为推进区域海洋和沿海事务发展提供1760万美元。其中,1400万拨付给4个沿海州和印第安部落,用于建立的区域海洋伙伴,加强海洋资源的管理,包括墨西哥湾联盟、东北地区海洋委员会、中大西洋海洋区域委员会、西海岸海洋联盟;360万拟分配给美国9个沿海地区及综合海洋观测系统(IOOS)区域协会,用于提高海洋数据的收集、分析能力。这些资金将增强沿海地区管理水平,提高海洋关键信息获取效率,促进发展不均衡社区间的互动,共同应对气候危机。(信息来源:NOAA官网)
  (二)挪威委托加拿大发射NorSat-4微型卫星,加强海事监测
  国际海事新闻网(MarineLink)1月15日讯,加拿大太空飞行实验室(SFL)成功发射挪威NorSat-4海上监测微型卫星。该卫星基于SFL的35公斤“挑战”型微型卫星打造,携带第五代船舶自动识别系统(AIS)跟踪接收器和低光成像相机。SFL为相机系统设计了机械光圈和快门,可保护设备在轨道上免受阳光直射,适用于北极黑暗环境中以光学方式探测长度超过30米的船舶。此外,卫星采用特殊结构,具备精确的姿态控制能力,将进一步增强挪威对北极海域船只的监测能力。(信息来源:MarineLink官网)
  (三)日本海洋科技中心创建全大气层再分析数据库,填补相关研究空白
  日本海洋科技中心(JAMSTEC)1月14日讯,该中心成功创建近20年覆盖从地面至太空最低点(高度约110千米)的全大气层长期再分析数据库(JAWARA)。此前,高度50—110千米的中层热层因观测和建模难度大,被视为“研究困难区”。研究团队基于高顶大气环流模型研发了新型高速数据同化系统,通过同化稀疏的卫星观测数据,生成了110千米高度内全大气层再分析数据,填补了相关研究空白。该数据库可对整个大气层的总体大气环流及其层次结构进行详细分析,并能综合分析高海拔地区的大气变化,可望有效增加季节性天气预报时间,提高气候变化应对能力。(信息来源:JAMSTEC官网)
  (四)新西兰科考船启航赴南极罗斯海,开展海洋生物和气候研究
  新西兰大气和水文研究所(NIWA)1月13日讯,该所38名科学家搭乘“坦加罗瓦”号科考船(RV Tangaroa)启航奔赴南极,探索气候变化对罗斯海及全球的连锁效应。航次由多部门资助,有两大任务:一是维护和部署Argo浮标,测量海洋含氧量和叶绿素等海洋生物地球化学参数,填补观测空白;二是采集环境DNA(eDNA),描绘物种分布和遗传结构。航次将探究海洋结构与生物多样性的联系,评估罗斯海海洋保护区的生物变化,了解海冰和生产力对近岸生态系统的影响过程。这是“坦加罗瓦”号船执行第16次南极科考任务,将加深对罗斯海的了解,支持全球气候变化研究。(信息来源:NIWA官网)
  (五)阿联酋启动现代海底沉积物调查,探索气候变化的影响
  阿联酋阿布扎比媒体办公室(ADMO)1月13日讯,阿布扎比环境署(EAD)和哈利法大学科学家搭乘“杰温”号科考船(RV Jaywun),开启阿布扎比海岸首次现代海底沉积物调查航次。此次调查将绘制海底地形图,首次建立阿布扎比近海沉积物的基础数据集,了解沉积物的动态变迁、风暴事件的影响,以及生态系统的健康状况等海洋环境变化情况,探索气候变化对阿拉伯湾海洋生态系统的影响,为未来气候研究和可持续发展项目提供参考数据。“杰温”号船长50米,总吨位1253,最大载员30人,配备6间实验室,搭载多波束测深系统和一台ROV,是中东地区最先进的科考船之一。(信息来源:ADMO官网)
  (六)气候变化导致海洋极端事件增加,将破坏海滩地下水微生物群落结构
  气候变化和海平面上升对沿海生态系统构成的威胁日益加剧,地下河口微生物群落的作用逐渐受到关注。美国斯坦福大学的研究团队采用基因测序技术,结合水文与物理化学测量,对加利福尼亚州斯廷森海滩的地下河口微生物群落进行了为期两周的样本采集,首次在精细时间尺度上分析微生物组成的动态变化。研究发现,微生物群落在通常的潮汐与季节条件下具有显著的稳定性,但冬季强浪和越浪事件导致微生物群落结构发生显著变化。研究认为,这类极端事件随着气候变化可能愈加频繁,将影响微生物对营养物质的吸收能力,进而恶化沿海水质。该研究揭示了微生物在沿海生态系统中充当“守护者”的关键角色,不仅能分解化学物质,还参与温室气体的循环。成果发表于《环境微生物学》(Environmental Microbiology)。
  越浪事件:是指由于水体爬升、波浪冲击飞溅或风的作用导致,部分水体越过礁石或海堤等结构顶部的一种复杂 的危险现象,是造成堤防结构破坏的重要因素之一。
  文献来源:Jessica A B, Kathryn L, Jacob R P, et al, Microbial Community of a Sandy Beach Subterranean Estuary is Spatially Heterogeneous and Impacted by Winter Waves[J]. Environmental Microbiology, 2024.
  (七)过去60年中,大西洋经向翻转环流并未减弱
  有科学家认为,近年来由于全球气候变暖和极地冰川融化,大西洋经向翻转环流(AMOC)可能已显著减弱。美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的学者采用耦合模式比较计划(CMIP)所建立的24种气候模型,重建了大西洋海-气热通量变化历史,对过去60年AMOC的变化进行了深入分析。研究发现,1963—2017年,AMOC的10年平均强度并未显著下降,其当前状态比预期更加稳定,距离所谓的“临界点”还有一定时间。研究指出,海-气热通量的异常变化与AMOC强度密切相关,这为更准确地评估AMOC提供了新的视角。该研究不仅更新了科学界对AMOC的认知,也为评估气候变化对地球系统的影响提供了科学新依据。成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源:Terhaar J, Vogt L, Foukal N P.Atlantic overturning inferred from air-sea heat fluxes indicates no decline since the 1960s[J]. Nature Communications,2025, 16, 222.
  (八)北溪事件泄露甲烷46.5万吨,但仅占当年全球人为因素排放甲烷的1%
  2022年,波罗的海区域发生的北溪天然气管道泄漏事件,对周围的海洋与大气环境产生了严重的危害。然而由于相关数据缺乏,泄漏甲烷的扩散情况存在很大不确定性。国际甲烷排放观测站的学者根据现有测量数据,利用计算机模拟与排放率变化模型,揭示了甲烷在波罗的海不同地区的扩散情况。研究发现,北溪天然气泄漏产生的甲烷大部分直接上升到海面并进入大气,但有些甲烷仍留在海面以下,并随洋流扩散,目前已扩散到了波罗的海南部大部分地区。研究估算,北溪天然气管道泄漏事件释放了46.5±2万吨甲烷(短期来看相当于排放了超3600万吨二氧化碳),是有记录以来甲烷释放量最多的单个突发事件。然而,这一排放量仅占2022年全球人为因素排放甲烷量的1%。研究强调,北溪事件是一次警醒,社会需要更加关注多种甲烷排放源。成果发表于《自然》(Nature)。
  文献来源:Harris S J, Schwietzke S, France J L, et al. Methane emissions from the Nord Stream subsea pipeline leaks[J]. Nature, 2025.
  (九)北极圈冰川退缩程度存在季节性周期变化,未来受极端气候影响冰川损失量可能加剧
  随着极地地区温度升高,冰川退缩速度加快,表现为冰川崩解锋面(即崩解冰川与海洋的交界面)变化加快,北极圈斯瓦尔巴群岛的冰川退缩问题成为研究的热点之一。德国慕尼黑工业大学的学者根据1985—2023年间斯瓦尔巴群岛149座冰川的崩解锋面位置变化,利用机器深度学习技术,揭示了冰川崩解锋面后退的年际变化规律。研究发现,超过一半的冰川崩解锋面退缩存在季节性周期,西海岸的变化比东海岸更早,这与区域海洋暖水流入流出的季节性相吻合。此外,冰川崩解锋面的年际变化对大气和海洋变暖高度敏感,海-气温度异常年份有明显响应。研究预测,随着暖性高气压区域滞留时间变长、发生频率增加,未来冰川崩解锋面退缩将加剧,导致更严重的冰川质量损失。成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
  文献来源:Li, T., Hofer, S., Moholdt, G. et al. Pervasive glacier retreats across Svalbard from 1985 to 2023[J]. Nature Communications,2025, 16, 705 .
  (十)南极冰盖加速融化,可能引发更大规模的火山喷发
  随着全球气候变化加剧,科学家们密切关注火山活动与冰层变化的关系。美国布朗大学的学者基于对西南极冰盖和冰下火山活动的研究,利用热动力岩浆房模型,揭示了火山活动对冰盖稳定性的影响。研究发现,冰盖融化不仅受到火山喷发的影响,还反过来改变了底层岩浆管道系统的动态,进一步加剧了冰层的融化。特别是西南极冰盖,其位于活火山裂谷上方,融化过程可能通过正反馈加速冰盖的崩塌。这一发现强调了海平面变化预测中,需要更多地考虑火山冰下消融情况,以提高对西南极冰盖稳定性变化预测的准确性。该研究不仅为了解西南极洲及其他冰下火山环境中的复杂火山-冰响应过程提供了新视角,也为未来气候变化和海洋平面变化的预测提供了重要的理论参考。成果发表于《地球化学、地球物理学、地球系统》(Geochemistry, Geophysics, Geosystems)。
  文献来源:Coonin A N, Huber C, Troch J, et al. Magma chamber response to ice unloading: Applications to volcanism in the West Antarctic rift system[J]. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2024, 25(12): e2024GC011743.
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