青岛海洋科学与技术试点国家实验室

18 SEP 2021

海洋试点国家实验室在海洋与气候变化研究领域取得重要进展

近日，海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室研究团队在北太平洋对热带ENSO的影响研究方面取得重要进展。北太平洋经向模态（英文简称NPMM）是东北太平洋海-气耦合的主模态，也是连接中高纬大气变率与热带海洋的重要通道之一，其峰值出现在北半球春季。NPMM可通过风-蒸发-SST（WES）反馈、夏季深对流响应和信风充放电等过程对当年厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的发生、发展和多样性等产生影响，是ENSO的有效预测因子，也可部分解释ENSO在2000年前后的特征变化。1950年以来超过50%的厄尔尼诺（拉尼娜）事件都伴随有当年春季的正（负）NPMM事件，其中包括了三次极端厄尔尼诺事件（1982-83、1997-98和2015-16厄尔尼诺）和一次极端拉尼娜事件（1998-99拉尼娜）（图1 a-d）。随着全球变暖，NPMM对ENSO的影响如何变化尚不清楚。该研究利用CMIP5+CMIP6多模式数据及海气耦合模式实验，首次发现全球变暖将导致NPMM对ENSO，尤其是极端ENSO的影响增强（图1e）。在全球变暖背景下，海温异常叠加在更高的背景海温上会触发更强的大气响应（蒸发、对流等），进而WES反馈和夏季深对流响应过程可以更加有效地在赤道中、西太平洋诱导出更强的风场异常，有利于接下来ENSO事件的发生和发展。根据该研究结果，北太平洋大气和海洋的变率不仅对未来极端ENSO事件的增加有所贡献，也成为ENSO更加有效的预测因子，为提高未来ENSO的预测提供了重要依据。

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02 SEP 2021

海洋试点国家实验室建成高分辨率北极海冰预报系统

随着全球气候变暖，近几十年来北极海冰范围出现快速减退，海冰厚度不断减少，融冰期延长。海冰破碎形成的冰间水道将扩大可开发利用的北极航道水域。因此，加强冰间水道的预测能力，保障低破冰等级船舶在冰区的航行安全，提升北极航道的利用效率，一直是北极海冰模拟预报的主要研发方向之一。冰间水道的模拟与预测依赖于高分辨率海冰-海洋数值模式来分辨不同尺度的海冰形变特征。目前水平分辨率在10公里以上的北极海冰预报系统有加拿大气象和环境预报中心的CAPS预报系统、美国海军的GOFS预报系统和美国国家气象局的RTOFS预报系统，后两者的水平分辨率为3.5公里，初步具备分辨和模拟大尺度冰间水道的能力。对于中小尺度的海冰形变，数值模型仍然只能模拟其统计特性。

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02 AUG 2020

海洋试点国家实验室在海洋中小尺度动力过程研究领域取得重要进展

2020年7月31日，国际学术期刊Science杂志子刊Science Advances在线发表了题为“Maintenance of Mid-latitude Oceanic Fronts by Mesoscale Eddies”（《中尺度涡旋对中纬度海洋锋面的维持作用》）的最新研究成果。该成果由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室荆钊教授和王胜鹏博士作为共同第一作者，吴立新院士作为通讯作者的科研团队共同完成。

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20 JUL 2020

应用蓝细菌模式菌株研究光合膜天然结构取得重要进展

光合作用是地球上最重要的生物能量转化过程之一，通过光合膜上光合复合物（光系统1 PSI、光系统2 PSII、细胞色素b6f复合体Cytb6f、ATP合成酶等）间的电子传递将光能转化为化学能。长期以来，人们对光合复合物的结构和功能进行了大量研究，获得了多种光合复合物单独的原子结构，对它们的功能也有了较深入的理解。然而，我们对这些复合物在天然类囊体膜上的结构状态及协作关系知之甚少，它们之间如何通过动态协作实现能量的传递及调控目前尚不清楚。

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05 JUN 2020

海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室在气候变化条件下藻类演变趋势及机制研究领域获突破性进展

6月1日，海洋试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室、中国水产科学研究院黄海水产研究所叶乃好团队在气候变化领域的国际顶级期刊Nature Climate Change（《自然气候变化》）发表了题为“Decreased motility of flagellated microalgae long-term acclimated to CO2-induced acidified waters (长期在二氧化碳诱导的酸化水体中驯化的鞭毛微藻运动性下降)”的研究论文。该研究首次从鞭毛运动和再生能力角度，解析了水体酸化对微藻运动能力的负面影响及机制，阐述了运动能力改变对微藻群体演变的潜在影响，为系统研究气候变化条件下水域生态系统生物多样性格局变迁提供了新的研究思路和重要的理论依据。评估和预测气候变化对水生生物群体及其生态系统的影响是极具挑战性的国际前沿科学问题。浮游植物是地球水体中最主要的初级生产者，通过光合作用将无机碳（CO2）转化为有机碳，其丰度、多样性及群落结构的稳定事关全球碳循环乃至整个生态系统的稳定与否。探讨浮游植物群体演变及其与气候环境变化的关系，是我们了解过去、分析现在和预判未来气候变化对自然水域生态系统结构和功能影响的主要途径，也是认知水域养殖系统可持续产出和支撑生态系统水平管理的重要理论基础。鞭毛是具有鞭毛微藻运动的主要动力来源，其通过垂直、水平和瞬时运动获取光能、吸收营养、逃避敌害，因而鞭毛的运动能力对微藻的生存和繁衍起着至关重要的作用。迄今为止，CO2浓度升高引起的水体酸化对海洋、咸水和淡水鞭毛藻类运动能力的影响与机制尚不清楚。

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31 MAY 2020

Science：海洋试点国家实验室揭秘全球变暖背景下台风-涡旋-黑潮相互作用新机制

2020年5月29日，Science（《科学》）期刊以研究长文（Research Article）的形式发表了题为“Strengthening of the Kuroshio current by intensifying tropical cyclones”（《热带气旋的增强使黑潮加速》）的文章。此项成果由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室（以下简称“功能实验室”）教授、国家自然科学基金优秀青年基金获得者、中国海洋大学张钰为第一作者兼通讯作者，功能实验室教授、中国海洋大学王伟及其他合著者合作完成。该成果首次揭示了台风通过影响海洋涡旋使黑潮加速，从而加剧气候变暖并最终进一步促进台风增强的正反馈机制。

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22 APR 2020

Nature Climate Change发表海洋试点国家实验室最新研究成果

4月20日，国际顶级学术期刊Nature Climate Change（《自然·气候变化》）在线发表了题为“Synchronized tropical Pacific and extratropical variability during the past three decades”（过去三十年热带太平洋和热带外的同步变化）的最新研究成果。该成果由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室（以下简称功能实验室）成员、中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心（以下简称深海前沿中心）/海洋高等研究院科研博士后杨俊超为第一作者，功能实验室主任、中国海洋大学深海前沿中心/海洋高等研究院林霄沛教授为通讯作者，功能实验室在读博士生张钰、青年学者李子光等为合著者的科研团队共同完成。全球平均表面温度并不是随着温室气体的增加而线性增长的，存在着年代际时间尺度的剧烈波动，如最近发生在2002-2013年间的全球变暖停滞和之前1975-1998年间的全球快速增温。已有研究认为，以热带东太平洋海温异常（TPI）为典型特征的太平洋年代际震荡是导致全球平均表面温度出现变暖停滞或快速增温的主导机制，也有研究指出，热带以外区域表面温度变化例如欧亚和北美大陆增暖及相邻海洋变冷模态（COWL）对最近一次全球变暖停滞有重要贡献。本研究基于过去近百年的观测资料和模式数据，首次系统分析了TPI和COWL对全球平均表面温度变暖停滞和快速增温的共同作用，发现上述两种气候模态在近三十年的冬季达到同步，增强了气候系统内部变率对全球平均表面温度的调制作用，例如发生在2002-2013年冬季的全球变暖停滞，就是由TPI引起的太平洋东部变冷和COWL引起的欧亚、北美大陆变冷共同抵消温室气体增暖效应所致。

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19 FEB 2020

Nature Climate Change刊发海洋试点国家实验室最新研究成果

2020年2月17日，国际顶级学术期刊Nature（《自然》）子刊Nature Climate Change（《自然气候变化》）在线发表了题为“North Pacific subtropical mode water is controlled by the Atlantic Multidecadal Variability”（北太平洋副热带模态水受大西洋多年代际变化控制）的最新研究成果。该成果由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室（以下简称“功能实验室”）在读博士研究生吴宝兰为第一作者，功能实验室主任林霄沛教授为通讯作者，美国伍兹霍尔海洋研究所于立三教授为合著者的研究团队共同完成。

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09 FEB 2020

Science子刊刊发海洋试点国家实验室海洋环流与气候变化最新研究成果

2月5日，国际顶级学术期刊Science（《科学》）子刊Science Advances（《科学进展》）在线发表了题为“Deep-reaching acceleration of global mean ocean circulation over the past two decades”（过去二十多年延及深海的全球平均海洋环流加速）的最新研究成果。该项成果由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室（以下简称海气功能实验室）胡石建研究员为第一作者兼通讯作者，海气功能实验室王凡研究员为联合通讯作者，海气功能实验室官聪博士、海洋试点国家实验室学术委员会副主任胡敦欣院士和海洋试点国家实验室-澳大利亚联邦科工组织南半球海洋研究中心主任蔡文炬教授等为合著者的科研团队共同完成。该成果首次揭示了全球平均海洋环流在过去20多年以来的加速现象，阐明了海洋环流加速的能量来源、物理机制以及人类温室气体排放在其中的重要作用。

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05 SEP 2019

PNAS刊发海洋试点国家实验室关于地质历史时期全球性氧化事件的最新研究成果

日前，美国科学院院刊（PNAS）刊发了海洋试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室孙卫东课题组关于地质历史时期全球性氧化事件的发生及其对岩浆岩成分影响的最新成果。

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26 AUG 2019

海洋动力过程与气候功能实验室在热带气旋活动增强厄尔尼诺研究方面取得重要进展

2019年8月22日，国际著名期刊《自然▪通讯》（Nature Communications）在线发表了题为《热带气旋活动增强厄尔尼诺》（Tropical cyclones act to intensify El Niño）的最新研究成果，该成果由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室（以下简称功能实验室）李建平教授（通讯作者）领衔的气候动力学研究团队合作完成。

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24 AUG 2019

海洋地质过程与环境功能实验室发现深海内孤立波悬浮海底沉积物

近日，海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室、中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室贾永刚研究团队通过对南海内孤立波的观测研究，发现内孤立波可以在水深1500米的海底悬浮沉积物，研究成果发表在Nature出版集团旗下重要期刊Scientific Reports上。

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19 JUL 2019

唐启升院士最新研究成果被选入国际环境问题科学委员会专著

2018年，国际环境问题科学委员会（SCOPE）遴选出一批大海洋生态系研究的杰出成果，海洋试点国家实验室学术委员会副主任、海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室学术带头人、中国水产科学研究院黄海水产研究所唐启升院士等撰写的文章《多重压力下的黄海大海洋生态系食物资源的变化状况》位列其中。此次遴选出的杰出成果将被收入国际环境问题科学委员会即将出版的专著《海洋可持续性：世界大海洋生态系评估和管理》。这一成果得到被誉为“大海洋生态系之父”的Kenneth Sherman博士的高度赞赏。他表示，唐启升院士推动了大海洋生态系方法的科学创新应用，其成果被联合国教科文组织政府间海洋委员会（IOC-UNESCO）采用，为推动联合国大会可持续发展海洋目标的实现做出了重要贡献。

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19 JUL 2019

鞍带石斑鱼基因组精细图谱绘制完成

日前，在山东省农业良种工程等项目支持下，海洋试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室（以下简称“海洋渔业功能实验室”）陈松林研究员团队、林浩然院士团队和美国密歇根州立大学李伟明教授团队等，联合完成了鞍带石斑鱼（龙胆石斑）的全基因组测序和基因组图谱绘制，并解析了其先天性免疫和快速生长的基因组学机制。研究成果于6月22日在国际重要学术刊物《分子生态资源》（Molecular Ecology Resources）上在线发表。

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12 JUL 2019

海洋试点国家实验室在亚中尺度过程及其地球生物化学效应方面取得研究进展

6月28日，学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了题为《中尺度地转变形场对海洋非地转运动与海表叶绿素的影响》（The influence of geostrophic strain on oceanic ageostrophic motion and surface chlorophyll）的研究成果。此项工作由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室（以下简称功能实验室）副教授、青年教师张正光为第一作者，美国夏威夷大学裘波教授为通讯作者以及其他合著者共同合作完成的。

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04 JUL 2019

海洋试点国家实验室在东台湾蛇绿岩起源与南海俯冲起始研究方面取得重要进展

海洋试点国家实验室科学家针对东台湾蛇绿岩进行研究，在东台湾蛇绿岩起源与南海俯冲起始研究方面取得重要进展，相关研究成果近日在国际地学期刊《地球化学、地球物理、地球系统》（Geochemistry, Geophysics, Geosystems）上发表。台湾岛地处欧亚板块－南海海洋岩石圈与菲律宾海板块聚合交界，是当今活跃的斜向弧陆碰撞造山带。台湾东部海岸山脉为北吕宋海槽弧前盆地与北吕宋火山岛弧向西碰撞加附至中央山脉增生楔的地质单元。其中，海岸山脉中段至南段弧前层序西侧出露含有大量外来岩块的利吉混杂岩。这些外来岩块内有一部分为蛇绿岩质岩块，被称为“东台湾蛇绿岩”（East Taiwan Ophiolite, ETO），包含蛇纹石化橄榄岩、蛇纹岩、异剥钙榴岩、辉长岩、辉绿岩、斜长花岗岩、玻璃质枕状玄武岩及红色页岩等。这些岩块一直被认为是来自某个海洋岩石圈。

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02 JUL 2019

海洋试点国家实验室在晚第四纪东亚冬季风演化空间差异及驱动机制方面取得重要进展

近日，国际地学刊物Geophysical Research Letters（简称GRL，Top 5%）于2019年6月11日在线发表了海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室博士后赵德博（第一作者）、万世明研究员（通讯作者）、石学法研究员等与德国亥姆霍兹基尔海洋科学研究中心（GEOMAR）、德国阿尔弗雷德·魏格纳研究所-亥姆霍兹极地与海洋研究中心（AWI）等合作的最新研究成果“Asynchronous variation in the Quaternary East Asian winter monsoon associated with the tropical Pacific ENSO-like system”（热带太平洋类ENSO过程驱动的第四纪东亚冬季风空间差异性演化）。他们通过对东亚边缘海沉积记录和模拟发现晚第四纪东亚冬季风具有空间差异演化的特点，其主要受到低纬太平洋类ENSO过程的驱动。

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02 JUL 2019

海洋试点国家实验室在西太平洋洋陆过渡带领域取得重要进展

2019年6月15日，国际著名地学学术期刊《地球科学论评》（Earth-Science Reviews）发表了题为“Eastward tectonic migration and transition of the Jurassic-Cretaceous Andean-type continental margin along Southeast China”(侏罗纪-白垩纪期间华南安第斯型陆缘向东的构造迁移和转换)的研究成果。此项成果由海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室索艳慧副教授和海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室李三忠教授、周洁博士等合作完成。

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07 MAY 2019

万米水深钩虾体内发现人为核爆¹⁴C信号地球或无净土

近日，我国科学家在分析深海钩虾有机组分过程中，首次发现11000米水深的钩虾体内有核爆碳-14信号，这一发现证明海洋的最深处（包括马里亚纳海沟）并非预期那样遥远和不可触及，各种人为污染物可以快速侵入海洋最深处，使生物具有比周围环境更高的污染物含量，进而影响海沟的生态安全。受上世纪五、六十年代的核试验影响，大气中的碳-14含量增加了一倍，这部分增加的碳-14被称为核爆碳-14。在海气交换作用下，表层海水也具有了核爆碳-14信号。研究发现，深海钩虾肌肉组织和肠内容物中的核爆碳-14信号值与表层海水中的核爆碳-14信号值十分接近。这不仅说明海沟底部钩虾几乎完全依赖表层有机质的输送，也证明深海并非净土，人类污染已经染指。

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21 APR 2019

海洋动力过程与气候功能实验室研究成果被美国地球物理联合会（AGU）评为研究亮点

4月19日，海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室（以下简称”功能实验室”）吴立新院士的研究团队在国际知名学术期刊《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）发表的题为《基于漂流浮标的全球风输入近惯性能量估计》(Wind Power on Oceanic Near-Inertial Oscillations in the Global Ocean Estimated From Surface Drifters）的研究成果被美国地球物理联合会（AGU）评选为研究亮点。AGU新闻发布网站Earth&SpaceScienceNews对该工作进行了报道。上述研究成果由功能实验室在读博士生刘永正为第一作者，功能实验室成员荆钊教授、吴立新院士为合著者共同完成。

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