對海-氣耦合界面進(jìn)行科學(xué)觀測是掌握海洋與大氣相互作用機(jī)制的重要研究方向。
當(dāng)前,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及海洋與大氣相互作用方面的研究日漸深入,海-氣耦合界面大氣邊界層觀測技術(shù)已經(jīng)日臻成熟,為海-氣通量研究領(lǐng)域做出了重大的貢獻(xiàn)。然而,受當(dāng)前觀測手段及技術(shù)的限制,人們對輸入海洋的熱量以及海洋反饋給大氣的熱量到底是多少仍舊不清楚,研究人員們也沒有研制出能夠直接觀測海洋上邊界層熱通量的科學(xué)儀器。
近日,中國科學(xué)院南海海洋研究所尚曉東團(tuán)隊(duì)在海洋熱通量研究方面取得了新的進(jìn)展,相關(guān)研究成果發(fā)表在Acta Oceanologica Sinica上。據(jù)了解,尚曉東帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在國家“十一五”高技術(shù)發(fā)展研究“863”計(jì)劃項(xiàng)目支持下,研制出了目前國際上響應(yīng)時(shí)間快的海洋探測快速溫度傳感器(響應(yīng)時(shí)間7ms)。在此研究技術(shù)的基礎(chǔ)之上,科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十多年的技術(shù)研究與突破,在中科院科研裝備研制項(xiàng)目和先導(dǎo)專項(xiàng)A的支持下,自主研發(fā)制造出了可直接觀測海洋上邊界層熱通量的先進(jìn)設(shè)備——海洋熱通量儀。據(jù)了解,這款儀器是通過測量湍流的速度和溫度變化,來得出水下熱量的運(yùn)輸情況的。
隨后,研究人員利用海洋熱通量儀在三亞近海岸和南海北部展開了科學(xué)觀測,在國際上首次測量得出到了水下熱通量的相關(guān)數(shù)據(jù)。尚曉東表示,全球氣候的變化主要是由海洋來調(diào)節(jié)的,太陽向地球輻射的熱量、地球吸收和排放的熱量等這些熱量的其中一部分卻消失了,科學(xué)上被稱為“熱失匯”現(xiàn)象,因此有人猜測這一小部分的熱量有可能被海洋內(nèi)部儲存起來了。故而,研究水下熱通量的意義就在于此。
上述這一先進(jìn)的觀測海-氣通量技術(shù)將有望應(yīng)用于海洋科學(xué)研究、海產(chǎn)養(yǎng)殖以及氣候預(yù)測預(yù)報(bào)等方面。此外,該研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人也表示,今后將會繼續(xù)開展一系列的科學(xué)研究,進(jìn)一步加強(qiáng)海洋熱通量儀的觀測性能,使其應(yīng)用于海底熱液噴口的熱通量的測量。