在剛剛結(jié)束的兩院院士大會上，習(xí)近平總書記強調(diào)：“要堅持以全球視野謀劃和推動科技創(chuàng)新，全方位加強國際科技創(chuàng)新合作，積極主動融入全球科技創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，提高國家科技計劃對外開放水平，積極參與和主導(dǎo)國際大科學(xué)計劃和工程，鼓勵我國科學(xué)家發(fā)起和組織國際科技合作計劃。”

作為我國發(fā)起的第一個海洋領(lǐng)域大型國際合作計劃——“西北太平洋海洋環(huán)流與氣候?qū)嶒?NPOCE)”國際合作計劃(簡稱NPOCE國際計劃)，到目前已開展8年。日前，第三屆“西北太平洋海洋環(huán)流與氣候”國際開放科學(xué)大會在青島召開。會上宣布，經(jīng)過各國科研人員協(xié)同攻關(guān)，在西北太平洋海洋環(huán)流與氣候研究上取得一系列突破性科學(xué)進展。這也為我國之后再發(fā)起和組織一系列國際大科學(xué)計劃提供了寶貴經(jīng)驗。

合作計劃開展8年，8個國家的19個研究院所參與觀測研究

NPOCE國際計劃于2010年啟動，共有中國、美國、日本、澳大利亞、韓國、德國等8個國家的19個研究院所參與。它圍繞西北太平洋西邊界流及其與鄰近環(huán)流系統(tǒng)的相互作用和在暖池維持和變異中的作用，以及區(qū)域海氣相互作用及其氣候效應(yīng)等主題開展研究。

NPOCE國際計劃發(fā)起人、中國科學(xué)院院士胡敦欣介紹，在過去8年里，NPOCE國際計劃研究團隊完成了西太平洋深海潛標(biāo)科學(xué)觀測網(wǎng)的建設(shè)，共布放潛標(biāo)30余套，已具備了潛標(biāo)數(shù)據(jù)實時傳輸能力。

同時，科研人員在西北太平洋海洋環(huán)流與氣候研究上取得一系列突破性科學(xué)進展。

胡敦欣說：“我們發(fā)現(xiàn)并命名了北赤道逆流下的北赤道次表層逆流，揭示了菲律賓以東太平洋海域3支潛流的季節(jié)內(nèi)變化和機制等，多項研究成果在《自然》《物理海洋學(xué)雜志》《地球物理學(xué)研究雜志》等期刊發(fā)表，獲中國科學(xué)院杰出科技成就獎、山東省科學(xué)技術(shù)最高獎等。”

中國科學(xué)院海洋研究所所長王凡說：“共有40余位科學(xué)家直接參與了計劃的相關(guān)調(diào)查研究，其中20位為中國科學(xué)家，他們在其中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。截至目前，在對西北太平洋的觀測研究中，中國的貢獻占到一半左右。尤其是在西太平洋海洋環(huán)流的結(jié)構(gòu)和變異課題研究上，我們?nèi)〉玫某晒绕渌麌颐黠@占先。”

未來10年，科研人員擬提出新的國際合作計劃，將以印度洋—太平洋交匯區(qū)多圈層相互作用為核心，針對深海多尺度動力過程、海氣相互作用、板塊構(gòu)造與西太平洋暖池形成、交匯區(qū)生物多樣性等主題，開展多國協(xié)作、多學(xué)科交叉的綜合性強化觀測和研究。

西北太平洋海洋環(huán)流與氣候研究對于理解全球氣候變化十分重要

NPOCE國際計劃為何選擇西太平洋作為研究對象?

胡敦欣表示，西太平洋氣候系統(tǒng)是全球氣候系統(tǒng)的重要組成部分。其中，西太平洋暖池是全球最大的海水溫度最高的洋區(qū)，對全球特別是東亞地區(qū)氣候系統(tǒng)和社會生產(chǎn)生活具有重要影響。因此，西北太平洋海洋環(huán)流與氣候研究對于理解全球氣候變化、提升我國氣候預(yù)測能力至關(guān)重要。

胡敦欣進一步解釋：“作為幾支重要海流的起源海域，西北太平洋與周圍海洋和各邊緣海存在強烈的相互作用，并參與西太平洋暖池的‘充放電’過程。因此，西北太平洋海域的變化可以影響印度洋—太平洋暖池區(qū)的熱量和淡水收支，進而影響其大氣中的深對流過程，從而在調(diào)節(jié)厄爾尼諾和南方濤動循環(huán)、東亞季風(fēng)以及熱帶氣旋的發(fā)展和演變過程中具有重要作用。”

西太平洋向來是國際合作調(diào)查研究的熱點海域之一。早在上世紀(jì)80年代中期至90年代中期，美國就曾牽頭發(fā)起和組織熱帶海洋與全球大氣(TOGA)計劃和世界大洋環(huán)流實驗(WOCE)計劃，針對熱帶西太平洋環(huán)流進行了一系列大型調(diào)查研究。

“盡管過去幾十年對西北太平洋海域的了解取得了明顯進步，但是對此區(qū)域平均環(huán)流的了解仍不完全，對低緯度西邊界流的變異則知道得更少。”胡敦欣說，“比如，海上現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的缺乏嚴(yán)重阻礙了對副熱帶—熱帶水熱交換以及它們在熱帶海洋—大氣環(huán)流的10年以及更長時間變化中作用的了解。過去由于對此區(qū)域觀測較少，并不能提供足夠的可靠信息，以驗證數(shù)值模擬環(huán)流對暖池的維持及其低頻變異具有重要作用的能力。”

專家們表示，NPOCE國際計劃的實施將解決TOGA和WOCE計劃所遺留的有關(guān)西太平洋海洋環(huán)流的一些科學(xué)問題，引領(lǐng)新一輪的西太平洋調(diào)查研究熱潮。

這項計劃為我國今后牽頭國際大科學(xué)計劃提供經(jīng)驗借鑒

“在TOGA和WOCE計劃執(zhí)行期間，中國是計劃參與者之一，并在其實施過程中發(fā)揮了重要作用。”胡敦欣回憶說，“國際TOGA—COARE(熱帶海洋與全球大氣——耦合海洋—大氣響應(yīng)實驗)的5條主力調(diào)查船中有3條由中國派出。在此期間，我國科學(xué)家研究并發(fā)現(xiàn)了棉蘭老潛流、呂宋潛流、北赤道潛流等，初步奠定了中國在熱帶西太平洋環(huán)流與海氣相互作用研究領(lǐng)域的國際地位。”

然而，隨著1993年TOGA—COARE實驗的結(jié)束，國際大規(guī)模西太平洋調(diào)查研究熱潮歸于平靜，中國也隨之停止了相關(guān)調(diào)查研究，直至2010年NPOCE國際計劃啟動，中間長達17年。其間，鑒于西太平洋在海洋環(huán)流與海氣相互作用研究中的重要地位，中國、美國、日本等國科學(xué)家對于再次開展大規(guī)模西太平洋海洋環(huán)流調(diào)查研究均躍躍欲試。

胡敦欣說：“當(dāng)時我就一直在想，中國可不可以自己先組織牽頭干呢?這是一個巨大的機遇和挑戰(zhàn)，我們要抓住它，干個10年、8年，我們在這個領(lǐng)域的研究水平和能力一定能夠大幅度提升。”

2004年10月，胡敦欣在訪問夏威夷期間，與美國科學(xué)家就未來西太平洋環(huán)流研究的方向進行了進一步討論，大家一致認(rèn)為應(yīng)該發(fā)起繼TOGA之后的新一輪西太平洋海洋環(huán)流大型國際調(diào)查研究計劃。

于是，胡敦欣的信念更加堅定，并開始著手籌備，組織召開了一系列國內(nèi)外研討會。2010年，以胡敦欣為首的中國科學(xué)家倡導(dǎo)發(fā)起的NPOCE國際合作計劃最終成形，并得到國際同行、科學(xué)組織和研究機構(gòu)的認(rèn)可、支持和參與。

胡敦欣說：“NPOCE國際計劃的成功實施將顯著提升中國在國際海洋與氣候研究領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)。與此同時，也給我國今后在牽頭組織國際大科學(xué)計劃方面提供了經(jīng)驗和借鑒，比如要做好充分的調(diào)查研究，精心設(shè)計計劃框架和方案，這樣才能得到其他國家的認(rèn)可和支持。在計劃實施過程中，也要堅持合作共贏原則，加強協(xié)調(diào)、不斷提升合作水平。”