“透明海洋”拓展中国未来（2）

西北太平洋同样也存在着海温的变化。20世纪70年代中期发生一次从冷到暖的变化，这就是所谓的70年中期气候突变。最早发现这一现象的不是海洋与气候学家，而是渔业学家，因为他们在北太平洋发现一些三文鱼的种类及数量在这个时期发生了很大的变化，实际上这种变化在大西洋乃至全球都能检测到。搞清楚未来西北太平洋这种海温突变的频率以及持续时间会发生怎样的变化，对海洋渔业资源管理与开发将会提供重要的科学指导。但遗憾的是，我们目前对西北太平洋海温为什么会发生突变，以及持续多长等问题认识很有限，更谈不上预测。如果可以构建起西北太平洋海洋观测与预测系统，使其变成“透明”，就可以对这个海区环境、气候、资源的变动有很好的把握。

中国海洋研究必须走向深远海。抛开国际形势不说，在过去的50年，全球平均地表温度增加了0.5～0.8℃，大家感觉暖和了一点，但不是特别明显。但是，如果没有深海大洋对热量的平衡，气温增加的也许是5～8℃，那就大不相同了，甚至会带来社会、经济结构根本性的变化。

最近十多年，国际上有一个一直在争论的重大气候变化问题。温度统计数据显示，20世纪90年代末以来，尽管二氧化碳在持续增加，但全球平均气温不再有明显的增暖趋势，即所谓的增暖停滞现象。如果这样的停滞趋势能持续二三十年或更长时间，对我国经济的发展及减缓碳排放压力会有所帮助。所以，不管是从国家还是全球发展的角度，对全球变暖停滞发生的机理、持续时间及社会、经济和环境效应等方面要及时开展研究，搞清楚。最近我们物理海洋教育部重点实验室的陈显尧教授在Science发表论文提出了全球变暖停滞与热量被北大西洋深层吸收紧密相关，在全球引起巨大反响，以至于这个过程被称之为“深海炸弹”。这些热量到了深海，跑哪儿去了？北大西洋作为全球重要的热汇，会不会饱和，什么时候饱和？这种“深海炸弹”对深海环境会造成什么影响？电影《后天》展现了随着全球气候变暖，深层环流的停滞带来了一系列灾难及冰河时代的来临。很遗憾，我们目前对全球2000米以下的海洋几乎一无所知，我们有没有可能在未来的5到10年让2000米以下的海洋变成“透明”。

我们再来谈谈近海问题。如果说深远海目前是战略问题，那么近海是我们每天都要面对的问题。中国近海目前面临着多重压力，近海生态系统的健康问题很突出。富营养化、污染严重，另外，中国近海在近30年，增温非常显著，其速率大约是全球平均的5～10倍，这种快速增温带来了渔业资源、海底天然气水合物资源不稳定等一系列问题。如水母喜欢高温，温度越高，生长越快，也就是说未来几十年，如果近海增温速度不变，中国近海将有可能被水母占领，从而改变中国近海的生态结构，使渔业资源面临巨大挑战。现在我们谈海洋管理，我个人在不同的场合都说过我们可能走向了一个误区，没有基于坚实的海洋科学基础。海洋管理要有一个前提，是基于海洋生态系统健康，还是基于海洋资源或是权益上的管理，这些都需要我们与海洋科学紧密结合起来。今天的海洋科学研究，一定要把气候、环境、资源结合起来进行研究。近海可再生清洁能源开发是应对气候变化的一个重要举措。海洋局908专项对中国近海的调查预估，中国近海蕴藏大概15万亿千瓦的发电量。但是我们做海洋能源开发，不管是海流能、波浪能、温差能、潮汐能，甚至是海洋生物燃料能等，都要把海洋状态、过程、变化搞清楚。

今天我们谈可持续发展，实际上涉及三个方面：经济、社会，地球生命支撑系统，这三个方面互相关联。而对于海洋来说，就是蓝色经济、海洋与人类社会，以及海洋生命系统。海洋可持续发展今天带给我们的一个重大科学问题就是：在全球变化背景下海洋环境多尺度变化及气候资源效应预测问题。这里讲的多尺度包括时间、区域及空间三个维度。时间尺度包括从秒、分、时、日，一直到年代甚至世纪更长的尺度，区域尺度包括从近岸、近海、深远海、极地，而空间尺度包括从湍流尺度、中尺度、海盆尺度、行星尺度。这是由海洋系统本身的复杂性所决定的。要解决这一重大科学问题，我们需要将海洋变成“透明海洋”。

谈“透明海洋”的发展瓶颈

“透明海洋”是指针对特定海区，实时或准实时地获取和评估不同空间尺度海洋环境信息，研究其多尺度变化及其气候资源效应机理，并以此为基础，预测未来特定一段时间内海洋环境、气候及资源的时空变化，使其成为“透明海洋”。因此，“透明海洋”包含状态透明、过程透明、变化透明三个密切关联的层面，其实现途径包括观测、认知、预测三位一体的研究。我不觉得这个概念有多新，只是我们国家在过往的发展战略里面，没有很好地将这三个方面有机结合起来。要实现“透明海洋”，需要开展四个方面的协同研究，包括观测、机理与预测的协同、科学与技术发展的协同、海洋系统多学科交叉协同，以及海洋研究与人才培养的协同。而在我们国家，由于机制体制问题，观测、机理与预测三方面的联系松散、观测资料缺乏连续性、系统性，共享程度低 、关键观测仪器受国外封锁，科学与技术发展脱节、科学研究与人才培养结合不紧密、多学科交叉的人才培养体系亟待完善。这些已成为制约“透明海洋”实现的瓶颈。