中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 印太交匯區(qū)主要包括西太平洋和東印度洋及其共同毗鄰的東南亞海域。這里是全球陸源物質(zhì)向海輸送中心及海洋生物多樣性中心，也是“21世紀(jì)海上絲綢之路”的核心區(qū)域。作為地球氣候系統(tǒng)中的熱動力引擎——印太暖池所在地，印太交匯區(qū)海洋的狀態(tài)及其變異在調(diào)節(jié)全球熱量分配和氣候變化中起著舉足輕重的作用。特別是近幾十年，在全球變暖的大背景下，印太交匯區(qū)是全球海平面上升速率最高的區(qū)域，印太暖池也在持續(xù)擴(kuò)張并增暖。這些變化對該區(qū)域海洋生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性產(chǎn)生較大威脅，并顯著改變該區(qū)域乃至全球降水分布，對局地及全球的天氣和氣候系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響。開展該區(qū)域的海洋環(huán)流與氣候觀測對于了解氣候變化的關(guān)鍵動力過程及其對人類社會和地球生態(tài)系統(tǒng)的影響，以及實(shí)現(xiàn)對氣候變化的精準(zhǔn)預(yù)測都具有重要作用，因此印太交匯區(qū)是國際海洋觀測計劃的重點(diǎn)區(qū)域。

20世紀(jì)印太交匯區(qū)海洋觀測國際計劃

在20世紀(jì)初，海洋觀測主要側(cè)重于收集和描述海洋的物理、化學(xué)和生物狀態(tài)等信息，以歐美發(fā)達(dá)國家開展的單邊海洋科考為主。到了20世紀(jì)60年代，海洋數(shù)值模擬和預(yù)測方法隨著第三代電子計算機(jī)的發(fā)展也開始廣泛應(yīng)用。模式模擬和預(yù)報精度對海洋初始場的依賴性進(jìn)一步推動了海洋觀測向全球化和長時序監(jiān)測方向發(fā)展，從而催生了“全球大氣研究計劃”（GARP）。隨后，以物理氣候系統(tǒng)為主要研究對象的“世界氣候研究計劃”（WCRP）開始實(shí)施，印太交匯區(qū)海洋觀測國際合作在該計劃的推動下蓬勃發(fā)展，特別是20世紀(jì)80—90年代針對厄爾尼諾/南方濤動（ENSO）的監(jiān)測和模擬預(yù)測，陸續(xù)實(shí)施了“熱帶海洋與全球大氣”（TOGA）、“世界大洋環(huán)流實(shí)驗(yàn)”（WOCE）和“氣候變率及其可預(yù)報性”（CLIVAR）等核心計劃，初步構(gòu)建了印太交匯區(qū)海洋綜合觀測系統(tǒng)。

由于海洋觀測是耗資比較巨大的科學(xué)試驗(yàn)，維持其規(guī)模性、持續(xù)性開展需要政府和機(jī)構(gòu)投入大量資金。受印太交匯區(qū)周邊國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平影響，該區(qū)域的海洋觀測國際計劃發(fā)展在20世紀(jì)具有顯著的不均勻性和不同步特征，缺乏以印太交匯區(qū)為核心的國際觀測計劃?？傮w上來說，西太平洋海域相對起步較早，觀測規(guī)模較大。東印度洋觀測主要始于1957年開始的“國際印度洋科學(xué)考察”（IIOE），之后1977年開展的GARP計劃下的“季風(fēng)實(shí)驗(yàn)”（MONEX）主要是沿印度半島周邊開展了觀測調(diào)查，1995—1997年在西印度洋開展了“印度洋實(shí)驗(yàn)”（INDOEX）。此外，TOGA期間東印度洋觀測主要是一些商船搭載的投棄式溫度剖面（XBT）測量和驗(yàn)潮站觀測，WOCE期間在東印度洋布設(shè)了幾條經(jīng)向斷面觀測。相比之下，印太交匯區(qū)海洋觀測國際合作相對滯后，缺乏大型的多邊國際合作計劃。

“黑潮及其鄰近海域合作研究”

印太交匯區(qū)周邊海域最早的大規(guī)模海洋環(huán)流方面的國際觀測計劃是1965—1979年開展的“黑潮及其鄰近海域合作研究”（CSK），其調(diào)查海域涵蓋西北太平洋中、低緯度區(qū)域（圖1）。該計劃是由聯(lián)合國教科文組織政府間海洋學(xué)委員會（UNESCO-IOC）和聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）印太海洋漁業(yè)協(xié)會共同組織，日本主導(dǎo)實(shí)施，包括美國、蘇聯(lián)、菲律賓、韓國及中國臺灣等11個國家和地區(qū)參與。CSK計劃的實(shí)施顯著提升了西太平洋物理海洋學(xué)和漁業(yè)資源方面的認(rèn)知，并開啟了縱跨1oS—34oN西太平洋137oE斷面的水文觀測。目前，該斷面由日本氣象廳維護(hù)，已經(jīng)累積了55年的寶貴數(shù)據(jù)，為認(rèn)知西太平洋主要海洋環(huán)流結(jié)構(gòu)和長期變異提供了重要觀測基礎(chǔ)。時隔40年后，CSK第二個階段的國際合作計劃于2021年開啟，旨在利用新的觀測技術(shù)和方法，開展黑潮及周邊海域的物理、氣象和生物地球化學(xué)的綜合調(diào)查，構(gòu)建黑潮流域周邊國家特別是經(jīng)濟(jì)專屬區(qū)的數(shù)據(jù)共享平臺。

“熱帶海洋與全球大氣”-“世界大洋環(huán)流實(shí)驗(yàn)”時期

20世紀(jì)80年代，國際科學(xué)聯(lián)合會理事會（ICSU）、國際社會科學(xué)聯(lián)合會（ISSC）、世界氣象組織（WMO）、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）、UNESCO等機(jī)構(gòu)發(fā)起了全球變化研究計劃。該計劃由WCRP、“國際地圈-生物圈計劃”（IGBP）、“全球環(huán)境變化的人類因素計劃”（HDP）和“國際生物多樣性計劃”（DIVERSITAS）組成，是一個高度綜合的多學(xué)科框架體系。在此計劃的推動下，印太交匯區(qū)海洋觀測國際合作在20世紀(jì)80—90年代末陸續(xù)實(shí)施了WCRP下的TOGA、WOCE和CLIVAR等核心計劃。

TOGA是一個海洋與大氣學(xué)科的聯(lián)合調(diào)查計劃，旨在通過在熱帶海域構(gòu)建定點(diǎn)長時序潛標(biāo)和浮標(biāo)觀測陣列并結(jié)合關(guān)鍵斷面調(diào)查監(jiān)測熱帶海洋狀態(tài)的變化（圖2），以解決大氣風(fēng)應(yīng)力變化和其他強(qiáng)迫對赤道海流和熱力結(jié)構(gòu)的影響及熱帶海洋動力學(xué)對全球大氣環(huán)流的反饋（也就是海洋大氣耦合過程與機(jī)制）；從而厘清熱帶海洋變化對全球氣候（特別是ENSO的發(fā)展、消亡）的影響機(jī)理及其可預(yù)報性機(jī)制，提高中、長期天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性，為發(fā)展業(yè)務(wù)預(yù)報系統(tǒng)提供科學(xué)背景。該計劃于1985年開始實(shí)施，歷時10年，共有美國、日本、中國、法國、澳大利亞和新西蘭等18個國家參加。

TOGA實(shí)施的前5年，主要建立了一個熱帶太平洋觀測系統(tǒng)和地面及高空觀測站，填補(bǔ)了當(dāng)時世界天氣監(jiān)測網(wǎng)空隙。通過這些觀測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了利用統(tǒng)計預(yù)報技術(shù)和海氣耦合系統(tǒng)簡單動力模式進(jìn)行季節(jié)或更長時間尺度上ENSO循環(huán)中主要震蕩的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報。在TOGA實(shí)施的后5年提出了“耦合海洋大氣響應(yīng)試驗(yàn)”（COARE）子計劃，旨在利用陸地天氣站、錨系浮標(biāo)、天氣氣球和氣象衛(wèi)星觀測結(jié)合，對西太平洋暖池區(qū)進(jìn)行廣泛、精密的觀測，特別是海洋與大氣之間的能量交換，從而更精確量化海氣耦合過程。中國科學(xué)院的“科學(xué)一號”“實(shí)驗(yàn)三號”及原國家海洋局的“向陽紅五號”科學(xué)考察船參與了TOGA-COARE的西太平洋科考調(diào)查。

WOCE于1990年開始實(shí)施，至2002年結(jié)束；該計劃旨在為發(fā)展氣候變化預(yù)測模式收集驗(yàn)證模式所需的資料，確定對海洋長期變化有代表性的WOCE特定數(shù)據(jù)集，獲取全球海洋從海表到海底全水層的物理、化學(xué)和生物數(shù)據(jù)，研究大洋環(huán)流長期變化的測量方法（圖3）。WOCE共有包括中國在內(nèi)的近30個國家參與，前所未有地獲取了1990—1998年全球海洋大量的現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)為理解全球海洋的重要物理過程及發(fā)展具有渦旋分辨能力的全球海洋環(huán)流模式奠定了重要觀測基礎(chǔ)。2007年，CLIVAR和“國際海洋碳協(xié)調(diào)計劃”（IOCCP）共同成立了“全球海洋船載水文調(diào)查計劃”（GO-SHIP）委員會，對WOCE斷面進(jìn)行重新觀測和布局，但GO-SHIP計劃的斷面在印太交匯區(qū)非常稀少。

第一次“國際印度洋科學(xué)考察”

東印度洋作為印太交匯區(qū)的毗鄰海域，其海洋觀測國際計劃開始于1957年的第一次“國際印度洋科學(xué)考察”（IIOE）。該計劃屬于ICSU在1957—1958年發(fā)起的國際地球物理年計劃的一個重要組成部分，由UNESCO-IOC組織實(shí)施，于1965年完成。該計劃由23個國家參與，在東印度洋、西印度洋和北印度洋開展了站位覆蓋面廣、密度非常高的綜合觀測（圖4）。IIOE計劃的主要目標(biāo)是解決印度洋的漁業(yè)資源問題和印度洋海洋環(huán)流特別是東印度洋上升流等過程對季風(fēng)的影響，并關(guān)注海洋對人類活動廢棄物的容納上限。IIOE計劃在包括物理海洋、海洋氣象等多個學(xué)科獲得了豐碩的成果，特別是對赤道印度洋海洋環(huán)流的認(rèn)知。UNESCO-IOC于2015年實(shí)施了第二個階段的IIOE計劃（IIOE-2）。

“印度尼西亞貫穿流觀測”

相比于熱帶西太平洋和東印度洋，印太交匯區(qū)核心海域的大規(guī)模海洋觀測國際計劃起步較晚，規(guī)模相對較小。早期主要關(guān)注的是印度尼西亞貫穿流（以下簡稱“印尼貫穿流”或ITF），且多是雙邊合作。在1993年，美國與印度尼西亞科學(xué)家開展了針對ITF發(fā)源地、主要路徑、流量等方面的觀測研究，即“印尼貫穿流觀測”（Arlindo）（圖5）。該計劃主要科學(xué)目標(biāo)是厘清印度尼西亞海（以下簡稱“印尼海”）中的環(huán)流結(jié)構(gòu)和水團(tuán)層結(jié)，進(jìn)而全面了解ITF的發(fā)源地、運(yùn)移路徑、印太洋際間水交換及主要的混合過程。

21世紀(jì)以來印太交匯區(qū)海洋觀測國際計劃及其現(xiàn)狀

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著諸多國家對改進(jìn)氣候變化預(yù)測、管理海洋資源以減輕自然災(zāi)害影響，以及更有效地利用沿海資源的需求日益增長，各種海洋觀測技術(shù)與方法不斷發(fā)展、更新。海洋衛(wèi)星、漂流和剖面浮標(biāo)，以及船載觀測等技術(shù)手段的應(yīng)用越來越廣泛，科學(xué)界開始將一些觀測平臺轉(zhuǎn)變?yōu)橹С盅芯啃枨蟮目沙掷m(xù)全球系統(tǒng)的組成部分。在30多個國家和國際組織的共同努力下，“全球?qū)崟r地轉(zhuǎn)海洋學(xué)觀測陣”（Argo）計劃于2000年開始實(shí)施。該計劃通過在全球無冰海域維持3000個帶衛(wèi)星定位通訊系統(tǒng)的自動探測浮標(biāo)（Argo剖面浮標(biāo)），收集從海表到2000m水層的海水溫度和鹽度數(shù)據(jù)，組成全球Argo海洋觀測網(wǎng)，為認(rèn)識和研究海洋內(nèi)部狀態(tài)及其變異提供了全球準(zhǔn)同步觀測數(shù)據(jù)。

為了盡可能多獲取觀測數(shù)據(jù)，Argo浮標(biāo)在布放時通常會避開西邊界流區(qū)或靠近陸地邊界海域，以免浮標(biāo)擱淺。同時，受海流的影響，全球海洋中Argo浮標(biāo)的分布很不均勻。特別是在印太交匯區(qū)，由于西邊界流和印度尼西亞海域復(fù)雜島嶼地形影響，該區(qū)域的Argo剖面浮標(biāo)明顯偏少（圖6）。因此，傳統(tǒng)海洋觀測仍是目前印太交匯區(qū)海洋觀測資料獲取的重要手段。

自2006年開始，我國先后主導(dǎo)開展了“南?！∧岷］斶\(yùn)/交換”（SITE）、“印尼貫穿流輸運(yùn)、內(nèi)波與混合及其對季節(jié)性魚群遷徙影響”（TIMIT）等項目；在印尼海的北部和西部通道，如卡里馬塔海峽、巽他海峽、龍目海峽和望加錫海峽開展了聯(lián)合觀測調(diào)查。

“西南太平洋海洋環(huán)流與氣候試驗(yàn)”和“西北太平洋海洋環(huán)流與氣候試驗(yàn)”

作為TOGA和WOCE的后續(xù)計劃，CLIVAR在2000年后陸續(xù)實(shí)施了“西南太平洋海洋環(huán)流與氣候試驗(yàn)”（SPICE）和“西北太平洋海洋環(huán)流與氣候試驗(yàn)”（NPOCE）計劃（圖7）。SPICE計劃于2008年開始實(shí)施，經(jīng)過短期過程研究和7年多的現(xiàn)場海洋觀測和模式模擬，精細(xì)描述了西南太平洋特別是所羅門海、東澳大利亞海域海洋環(huán)流系統(tǒng)的各分支及其變化規(guī)律和聯(lián)系。

NPOCE計劃于2010年啟動，由中國科學(xué)院院士胡敦欣領(lǐng)銜發(fā)起，這是我國發(fā)起的第一個海洋領(lǐng)域大型國際合作計劃，共有8個國家的19個研究機(jī)構(gòu)參與。NPOCE旨在觀測、模擬和理解西北太平洋海洋環(huán)流的變異規(guī)律及其動力機(jī)制，以及在全球和區(qū)域性氣候變化中的作用。在國家自然科學(xué)基金項目、科學(xué)技術(shù)部國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等的大力支持下，中國在西太平洋和印尼海域建立了大規(guī)模潛標(biāo)/浮標(biāo)觀測網(wǎng)，有力推動了西邊界環(huán)流動力學(xué)、西太暖池變異及ENSO多樣性特征與機(jī)理、印太水交換和多尺度相互作用等方面的研究，奠定了我國在西太平洋環(huán)流動力學(xué)及其氣候效應(yīng)研究領(lǐng)域的引領(lǐng)地位，極大提升了我國在該領(lǐng)域的國際影響力。

“熱帶太平洋觀測系統(tǒng)2020”

21世紀(jì)以來，隨著ENSO多樣性發(fā)展和全球變暖持續(xù)影響，ENSO的模擬和預(yù)測也遭受了巨大挑戰(zhàn)。同時，TOGA-COARE構(gòu)建的熱帶太平洋國際觀測系統(tǒng)因缺乏持續(xù)的經(jīng)費(fèi)支持，2012—2014年逐步縮減。特別是國際主流氣候模式對2014/2015年超強(qiáng)厄爾尼諾事件預(yù)測失敗，向氣候模式和熱帶太平洋國際觀測網(wǎng)絡(luò)提出了新的挑戰(zhàn)。在此背景下，“熱帶太平洋觀測系統(tǒng)2020”（TPOS 2020）計劃于2014年開始實(shí)施，包括中國、美國、日本等12個國家參與該計劃（圖8）。TPOS 2020旨在2020年完成一套更加優(yōu)化的熱帶太平洋國際觀測系統(tǒng)，以提升耦合天氣預(yù)報和季節(jié)內(nèi)預(yù)測水平，增進(jìn)對ENSO的認(rèn)知和模擬預(yù)測，從而提升極端天氣系統(tǒng)對洪水、漁業(yè)、山火和空氣污染等領(lǐng)域的預(yù)警能力。TPOS 2020將強(qiáng)化對上層海洋及海面大氣重要參數(shù)和現(xiàn)象的監(jiān)測，增加海洋生物地球化學(xué)方面的內(nèi)容，并將其觀測網(wǎng)絡(luò)向太平洋東、西邊界區(qū)域和高緯度區(qū)域擴(kuò)展。

“印度洋海洋觀測系統(tǒng)”

“印度洋海洋觀測系統(tǒng)”（IndOOS）的科學(xué)目標(biāo)主要是為天氣與氣候預(yù)報、環(huán)境評估與決策提供可持續(xù)的高質(zhì)量海洋與大氣觀測數(shù)據(jù)。該計劃自1999年開始論證，于2006年在CLIVAR和“全球海洋觀測系統(tǒng)”（GOOS）框架下開始實(shí)施。IndOOS在印度洋構(gòu)建了“熱帶潛標(biāo)陣列”（RAMA），該陣列觀測對提高短期氣候預(yù)測能力具有重要作用。中國自主研發(fā)的深海浮標(biāo)“白龍”成為RAMA觀測系統(tǒng)中的重要組成部分。在印太交匯區(qū)，IndOOS觀測主要集中在東印度洋海域，主要包含兩條斷面和潛標(biāo)觀測（圖9a）；自2020年開始，IndOOS開始實(shí)施第二階段的觀測計劃，顯著增加了印度洋海域的Argo剖面浮標(biāo)觀測數(shù)量（圖9b）。

“海洋性大陸觀測”

“海洋性大陸觀測”（YMC）是一項偏重于大氣科學(xué)方面的國際計劃，開始于2017年，主要針對印太交匯區(qū)中的中國南海、中南半島、菲律賓群島、印度尼西亞群島、新幾內(nèi)亞島等眾多島嶼及一系列淺海組成的海洋性大陸區(qū)域開展大規(guī)模的定點(diǎn)、走航觀測和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)（圖10），增進(jìn)對海洋性大陸地區(qū)的大氣對流狀況、上層海洋過程和海-氣相互作用、平流層和對流層的相互作用、大氣氣溶膠的認(rèn)知，改進(jìn)該區(qū)域數(shù)值模式，從而提升對該區(qū)域天氣氣候系統(tǒng)多尺度變異及其全球影響的認(rèn)識和預(yù)測。該計劃由包括中國、日本、印度尼西亞、英國、澳大利亞在內(nèi)的15個國家參與，分為兩個階段實(shí)施，第一階段已于2020年結(jié)束。目前，YMC計劃在海洋性大陸區(qū)域構(gòu)建了一個綜合的天氣、氣候觀測網(wǎng)絡(luò)，為下一步開展該區(qū)域數(shù)值模式與觀測集成奠定了良好的基礎(chǔ)。

“印度尼西亞群島層結(jié)與輸運(yùn)”

相比而言，印太交匯區(qū)核心海域海洋觀測國際計劃仍相對較少。在Arlindo之后，印尼海實(shí)施的規(guī)模最大的多邊國際合作計劃是“印度尼西亞群島層結(jié)與輸運(yùn)”（INSTANT）（圖11）。該計劃開始于2003年，聯(lián)合來自印度尼西亞、法國、荷蘭、美國和澳大利亞的科學(xué)家通過觀測ITF研究其強(qiáng)度和垂直分布，為海洋環(huán)流和氣候模式的初始過程和驗(yàn)證提供觀測支撐。INSTANT于2004—2006年對ITF主要路徑開展了同步觀測，基本厘清了印尼海中ITF各個通道的流量，并揭示了關(guān)鍵海峽通量的季節(jié)和季節(jié)內(nèi)變異。

印太交匯區(qū)多圈層國際合作計劃

盡管21世紀(jì)以來，印太交匯區(qū)海洋觀測國際計劃不斷增多，但這些計劃大多都是圍繞單一學(xué)科或2—3個學(xué)科開展，國際合作仍受觀測手段和學(xué)科壁壘限制。鑒于印太交匯區(qū)具有獨(dú)特的海洋、大氣環(huán)流交匯，以及歐亞板塊、太平洋板塊和印澳板塊交匯的自然屬性，也是全球海洋生物多樣性中心，各圈層之間存在非常緊密且復(fù)雜的相互作用，割裂地就其中1—2個學(xué)科開展研究，可能難以得到準(zhǔn)確而統(tǒng)一的整體認(rèn)知。因此，有必要開展印太交匯區(qū)多圈層大型國際合作計劃，厘清各圈層相互作用對物質(zhì)能量在該區(qū)域匯聚演化的作用。目前，中國科學(xué)院海洋研究所在中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項和國家自然科學(xué)基金重大項目支持下，正在發(fā)起針對印太交匯區(qū)多圈層相互作用的“印太交匯區(qū)多學(xué)科綜合調(diào)查-生物多樣性研究”國際大科學(xué)計劃，并于2021年納入UNESCO-IOC框架下。

印太交匯區(qū)海洋觀測國際計劃對我國該領(lǐng)域科研成果成效分析

基于Clarivate科學(xué)引文索引擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫（SCI-E）檢索到的文獻(xiàn)信息，本節(jié)詳細(xì)分析了全球在印太交匯區(qū)海洋觀測領(lǐng)域的論文發(fā)表情況，以及我國在該領(lǐng)域科研成果的變化趨勢?？傮w來說，按照國別劃分，1960—2021年印太交匯區(qū)海洋觀測研究在SCI-E數(shù)據(jù)庫中發(fā)文量排在前3位的國家分別是美國（598篇）、中國（203篇）和法國（113篇）（圖12a）；美國在該領(lǐng)域的主導(dǎo)地位非常明顯，這也跟前面提到的20世紀(jì)60年代開始以歐美發(fā)達(dá)國家主導(dǎo)的全球觀測計劃實(shí)施是一致的。如果從近5年的數(shù)據(jù)來看，雖然排名前3位的國家沒變，但中國與美國的差距明顯縮小，從之前僅為美國的1/3增長到2/3（圖12b），這顯示出近些年我國在印太海洋觀測領(lǐng)域的快速發(fā)展和取得的顯著成效。

為了凸顯我國“十二五”以來在印太交匯區(qū)海洋觀測領(lǐng)域的成果，我們進(jìn)一步針對2010—2021年期間，各個國家研究機(jī)構(gòu)在印太交匯區(qū)海洋觀測領(lǐng)域發(fā)表論文進(jìn)行了檢索（圖13）。結(jié)果表明，近10年來中國科學(xué)院海洋研究所在印太交匯區(qū)海洋觀測領(lǐng)域取得了非常卓越的成果，在國際上已經(jīng)處于該領(lǐng)域的引領(lǐng)地位，其發(fā)表的論文成果已經(jīng)位列全球科研機(jī)構(gòu)排名第一位，追平美國國家海洋和大氣管理局；排名第三到第五位的科研機(jī)構(gòu)也都來自中國，分別是中國科學(xué)院南海海洋研究所、中國南京信息工程大學(xué)和中國科學(xué)院大氣物理研究所，這顯示出中國海洋觀測科學(xué)與技術(shù)近些年來在國家戰(zhàn)略指引下，取得了長足的發(fā)展，已具備較強(qiáng)的國際競爭優(yōu)勢。

上述SCI-E數(shù)據(jù)庫檢索文獻(xiàn)結(jié)果表明，隨著“十二五”以來我國在印太交匯區(qū)海洋國際觀測投入的增加，我國在該領(lǐng)域研究方面取得了很多重要進(jìn)展，特別是在該區(qū)域的海洋環(huán)流三維結(jié)構(gòu)及其變異機(jī)理、海氣相互作用、ENSO多樣性及其預(yù)測，以及熱帶氣旋模擬等方面取得了很多重要成果，在印太交匯區(qū)積累了寶貴的海洋觀測數(shù)據(jù)，為國際海洋科學(xué)與氣候研究作出了重要貢獻(xiàn)。同時，我國海洋觀測儀器裝備也隨著印太交匯區(qū)海洋國際觀測計劃的推進(jìn)、實(shí)施和我國海洋科考調(diào)查的發(fā)展得到了長足發(fā)展，詳細(xì)成果可參見《中國科學(xué)院院刊》2022年第7期“海洋觀測探測與安全保障技術(shù)”專題相關(guān)文章。

展望與思考

受全球變暖持續(xù)影響，各種極端天氣事件頻發(fā)，對包括我國在內(nèi)的印太交匯區(qū)周邊國家的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民生命財產(chǎn)安全都帶來了極大威脅。海洋與氣候問題逐漸成為各國關(guān)注的重要戰(zhàn)略問題，科學(xué)界開始意識到全球海洋觀測系統(tǒng)不僅是用以了解海洋在全球氣候中所起作用，還需要對其開展跨學(xué)科、多圈層一體化觀測和海洋系統(tǒng)科學(xué)研究，以支撐經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的多方面科技需求。印太交匯區(qū)作為全球海洋生物多樣性最高的區(qū)域，具有豐富的紅樹林、海草床等生態(tài)系統(tǒng)，是非常重要的天然碳匯，對減緩溫室氣體效應(yīng)具有重要作用。該區(qū)域的上層海洋和低層大氣能量、物質(zhì)、熱量呈現(xiàn)聚合特征，也是歐亞板塊、印度洋板塊、太平洋板塊碰撞的中心。未來該區(qū)域的國際觀測計劃主要從3個方面進(jìn)行布局。

（1）從水圈、氣圈、巖石圈、生物圈多個圈層之間的聯(lián)系和相互作用角度開展多圈層協(xié)同觀測與國際合作，構(gòu)建跨學(xué)科、多圈層的一體式觀測研究模式。該區(qū)域已有的國際觀測計劃大多是關(guān)注的大氣、海洋或生物多樣性等單一或某兩個圈層的科學(xué)問題。未來的國際觀測計劃應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步以國際合作調(diào)查研究、能力建設(shè)和人才培養(yǎng)為抓手，從系統(tǒng)科學(xué)的視角，圍繞地球系統(tǒng)多圈層相互作用這一主線，聚焦于海氣界面、海陸界面和海底界面物質(zhì)能量交換過程，開展海洋與氣候變化、海洋生態(tài)系統(tǒng)健康與生物資源變動、海底巖石圈形成演化與資源環(huán)境效應(yīng)、深海環(huán)境與生命過程等綜合交叉研究；依托我國自主構(gòu)建的海洋科學(xué)觀測體系開展印太交匯區(qū)海洋綜合觀測、模擬和研究平臺，全面提升對該海域的探測、預(yù)測能力和科學(xué)認(rèn)知水平。

（2）發(fā)起中國主導(dǎo)的國際觀測計劃，開展該區(qū)域深海觀測研究，助力提升深海動力過程及其氣候環(huán)境效應(yīng)認(rèn)知、發(fā)展性能穩(wěn)定的深海觀測裝備和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。以往觀測研究更多聚焦在印太交匯區(qū)海洋的上層，對主溫躍層以下的中深層海洋觀測匱乏。已有研究表明，在全球變暖大背景下越來越多的熱量向深海傳遞，海洋因其巨大的體量發(fā)揮著全球變暖的緩沖器作用。深海還存在著豐富的多尺度海洋動力過程，深海地形波動和深海渦旋會引起強(qiáng)烈的深層季節(jié)內(nèi)振蕩，通過壓力梯度、行星波動和中尺度渦等可以將上層海洋信號快速傳遞至深海。厘清深海動力過程、生物地球化學(xué)過程和生物生態(tài)過程對氣候預(yù)報預(yù)測、海洋環(huán)境安全保障和生物資源保護(hù)至關(guān)重要。在大西洋，以歐美科學(xué)家為主建立了針對全球經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流上下分支數(shù)個觀測斷面，通過上百套潛標(biāo)和水下滑翔機(jī)群對深層環(huán)流、水團(tuán)等進(jìn)行長時間觀測。然而，在印太交匯區(qū)，尚未建立系統(tǒng)而長期的深海觀測體系。

（3）聚焦構(gòu)建可持續(xù)的并與全球海洋觀測有機(jī)結(jié)合的印太交匯區(qū)國際觀測系統(tǒng)?？v觀全球海洋觀測系統(tǒng)計劃實(shí)施以來給全球的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展帶來了非常顯著的效益：除了增加商業(yè)利潤，降低商業(yè)風(fēng)險和不確定性外，也顯著提升了公共效益，其中最重要的就是自然災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報。由于印太交匯區(qū)在全球氣候變化中扮演著非常重要的角色，也是全球最密集的人口居住地，該區(qū)域未來的海洋觀測國際計劃應(yīng)聚焦于構(gòu)建可持續(xù)的并與全球海洋觀測有機(jī)結(jié)合的目標(biāo)。從需求、觀測、數(shù)據(jù)和信息這幾個部分出發(fā)，去考察海洋變量的作用，這也是目前全球海洋界提倡的一種海洋觀測架構(gòu)系統(tǒng)方法。中國科學(xué)院在近10年，通過實(shí)施2個戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項，在印太交匯區(qū)開展了以海洋觀測為基礎(chǔ)的多圈層、多學(xué)科交叉研究，為我國引領(lǐng)該區(qū)域國際海洋觀測計劃奠定了良好的基礎(chǔ)。未來，我國將通過進(jìn)一步加強(qiáng)與該區(qū)域周邊國家的科學(xué)調(diào)查國際合作，構(gòu)建更加完善的對國計民生產(chǎn)生重要影響的海洋環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和預(yù)測系統(tǒng)。這既對國際地球科學(xué)領(lǐng)域作出重要貢獻(xiàn)，也是我國實(shí)施海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略、建設(shè)“21世紀(jì)海上絲綢之路”的重要舉措。

（作者：王凡、周慧、汪嘉寧，中國科學(xué)院海洋研究所 中國科學(xué)院大學(xué)海洋學(xué)院；王琳、馬一心，中國科學(xué)院海洋研究所?！吨袊茖W(xué)院院刊》供稿）