獲獎(jiǎng)集體潛標(biāo)布放團(tuán)隊(duì)合影
有這樣一群人，從上世紀(jì)80年代到現(xiàn)在，一次次前往熱帶西太平洋海域，探索和觀測(cè)神秘的深海。他們背負(fù)著國家使命，犧牲了小我安逸，在重重困難下摸索前行，在累累碩果中尋求突破，從事著看似離我們很遙遠(yuǎn)，實(shí)則與百姓生活息息相關(guān)的海洋科研活動(dòng)。
他們，是深海的探索者——中國科學(xué)院海洋研究所熱帶太平洋西邊界流研究集體的科學(xué)家們。
日前，該研究集體獲得2017年度中科院杰出科技成就獎(jiǎng)。
從未知到發(fā)現(xiàn) 重重迷霧下砥礪前行
大洋西邊界流是全球海洋中的最強(qiáng)洋流，對(duì)全球氣候有著極為重要的影響。然而，上世紀(jì)80年代之前，我國海洋科研基本上局限于中國近海，對(duì)西太平洋環(huán)流及海氣相互作用的研究幾乎沒有觸及，深海研究領(lǐng)域依然空白。
1985年，在TOGA（熱帶海洋與全球大氣）國際計(jì)劃框架下，中美實(shí)現(xiàn)了熱帶西太平洋海洋大氣相互作用合作調(diào)查研究，其間，中科院6家研究所參與的合作調(diào)查研究項(xiàng)目“熱帶西太平洋海氣相互作用與短氣候”也在開展，海洋所派出了以中科院院士胡敦欣為首席科學(xué)家的“科學(xué)一號(hào)”考察船參加此次科學(xué)考察。
項(xiàng)目從1986年持續(xù)到1990年，共進(jìn)行了5次大型海洋科考活動(dòng)?！爱?dāng)時(shí)的條件很差?！焙匦阑貞浀溃皼]有足夠的經(jīng)費(fèi)，更沒有先進(jìn)的觀測(cè)技術(shù)，考察船上只配了一套CTD設(shè)備。價(jià)值四萬多美元的CTD設(shè)備，在當(dāng)時(shí)是極為珍貴的?！睘榱吮苊獬霈F(xiàn)差錯(cuò)，每次下海觀測(cè)前，胡敦欣都要親自檢查，即使晚上也叮囑值班人員在到達(dá)測(cè)站之前叫醒他。
一路摸索，一路向前，直到1989年，胡敦欣帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在西太平洋棉蘭老海流之下，存在著一支和上層流向相反的海流，并將其命名為“棉蘭老潛流”。同時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)了“呂宋潛流”和“北赤道潛流”，改變了有關(guān)太平洋西邊界流動(dòng)力結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，將西太平洋海洋環(huán)流研究從二維推進(jìn)到三維階段。
從等待到出擊 開啟潛標(biāo)觀測(cè)新時(shí)代
“棉蘭老潛流”的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著中國海洋科學(xué)研究從近海走進(jìn)了大洋，但這項(xiàng)研究還遠(yuǎn)沒有結(jié)束。科學(xué)家用地轉(zhuǎn)理論算出了潛流的存在，卻無法得到實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。上世紀(jì)90年代后，美國不再做西太平洋科考了，“跟跑”的中國也中斷了這項(xiàng)研究。
但胡敦欣不甘心放棄。他從2005年起召集國內(nèi)外海洋環(huán)流與氣候?qū)＜?，召開多次研討會(huì)。歷經(jīng)長(zhǎng)達(dá)6年的籌備，2010年4月，他領(lǐng)銜發(fā)起的“西北太平洋海洋環(huán)流與氣候試驗(yàn)（NPOCE）”獲“氣候變率及其可預(yù)報(bào)性”國際合作研究計(jì)劃正式批準(zhǔn)，成為8個(gè)國家19個(gè)單位參加的國際合作計(jì)劃。
胡敦欣說：“我們不能老是跟蹤國外、學(xué)習(xí)別人，沒有長(zhǎng)進(jìn)，而應(yīng)抓住機(jī)遇開展研究，經(jīng)過努力拿出自己的東西來。”
NPOCE是中國發(fā)起的第一個(gè)海洋領(lǐng)域大型國際合作計(jì)劃，以西太平洋為切入點(diǎn)，逐漸向中東太平洋、印度尼西亞海域/印度洋、跨赤道進(jìn)入南太平洋和向北至中緯度海域等方向延伸，同時(shí)垂直方向上向更深層（包括海溝）發(fā)展，逐步使我國的海洋科學(xué)研究領(lǐng)域擴(kuò)展到全球海洋。
NPOCE合作計(jì)劃啟動(dòng)當(dāng)年，在國家重大基金支持下，中科院海洋所“科學(xué)一號(hào)”在太平洋西邊界流區(qū)成功布放了兩套深海測(cè)流潛標(biāo)，獲得了連續(xù)4年的海流實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，直接測(cè)量到棉蘭老潛流和呂宋潛流， 2014年又在北赤道流區(qū)布放潛標(biāo)直接測(cè)到北赤道潛流。
2010年開始布放的6100米深海潛標(biāo)，是我國在太平洋首次成功布放的最大深度潛標(biāo)。團(tuán)隊(duì)成員成功克服海況惡劣、地形陡峭、船舶老化等一系列的客觀問題，圓滿完成了潛標(biāo)觀測(cè)任務(wù)，開啟了我國西太平洋潛標(biāo)觀測(cè)的新時(shí)代。
他們不僅在潛標(biāo)的設(shè)計(jì)和海上作業(yè)方面制定出一套科學(xué)化、規(guī)范化、流程化的觀測(cè)方案，而且培養(yǎng)了一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)過硬的青年隊(duì)伍，為后期西太平洋潛標(biāo)科學(xué)觀測(cè)網(wǎng)的建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2010年第一個(gè)航次的首席科學(xué)家王凡現(xiàn)在已成為中國科學(xué)院海洋研究所—煙臺(tái)海岸帶研究所所長(zhǎng)、西太平洋科學(xué)觀測(cè)網(wǎng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，考察隊(duì)長(zhǎng)張林林博士現(xiàn)在已成為2017年西太平洋考察航次的首席科學(xué)家。
從跟跑到引領(lǐng) 科研步伐永不停歇
2013年中科院先導(dǎo)專項(xiàng)立項(xiàng)時(shí)，該集體就規(guī)劃在西太平洋布設(shè)由5個(gè)潛標(biāo)陣列組成的西太主流系觀測(cè)系統(tǒng)。2015年起，王凡擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，開始實(shí)施系統(tǒng)建設(shè)，解決潛標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸問題?！拔魈窖蟛粌H是全球氣候影響變化最顯著的區(qū)域，同時(shí)也是中國從近海走向大洋的必經(jīng)之地，對(duì)我國有著重要的戰(zhàn)略意義?！蓖醴舱f。
對(duì)于遠(yuǎn)洋科考來說，每個(gè)航次少則50天，長(zhǎng)則70多天?？蒲腥藛T不僅要克服暈船和惡劣天氣的影響，還要超強(qiáng)負(fù)荷連續(xù)作業(yè)。
據(jù)2016年西太平洋考察航次的首席科學(xué)家汪嘉寧回憶，他們遇到過一次臺(tái)風(fēng)。為了解臺(tái)風(fēng)對(duì)于海洋的影響，科研人員每隔半小時(shí)靠近臺(tái)風(fēng)放置設(shè)備，測(cè)量海洋數(shù)據(jù)?！捌鋵?shí)我們就是想看這三個(gè)時(shí)間段海洋的變化，越靠近臺(tái)風(fēng)，得到的數(shù)據(jù)越多、越珍貴！”他說。
項(xiàng)目進(jìn)行期間，最困難的事莫過于潛標(biāo)的布放和回收。2015年，科研團(tuán)隊(duì)面臨非常關(guān)鍵的一步，是否能完成18套次潛標(biāo)回收和布放任務(wù)，決定了潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)的成敗。王凡擔(dān)心年輕科學(xué)家心理有壓力，決定自己帶隊(duì)去這個(gè)航次?！叭绻@個(gè)事做成了，就是集體的功勞，出現(xiàn)問題了，那我來負(fù)責(zé)！”
為了提高成功率和工作效率，王凡帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)前面幾個(gè)航次的作業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，摸索建立了一套關(guān)于深海觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化流程。經(jīng)過幾年的建設(shè)，潛標(biāo)回收的成功率已經(jīng)達(dá)到96.6%，實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
建設(shè)西太觀測(cè)網(wǎng)的另一個(gè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)深海數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。只有這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，才能對(duì)我國的海洋環(huán)境氣候預(yù)報(bào)產(chǎn)生有效作用。從2015年到2018年，王凡帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)而努力。
2016年，一套實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)成功布放，實(shí)現(xiàn)1000米深度以上溫度、鹽度和洋流等數(shù)據(jù)1小時(shí)1次實(shí)時(shí)傳輸；2017年航次布放的20套潛標(biāo)中，有15套是實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了深海3000米水深溫度、鹽度和洋流等數(shù)據(jù)1小時(shí)1次實(shí)時(shí)傳輸，這標(biāo)志著“西太平洋實(shí)時(shí)化深海科學(xué)觀測(cè)網(wǎng)”基本建成。
剛剛順利返航的2017年航次首席科學(xué)家張林林介紹，經(jīng)過連續(xù)74天的艱苦奮戰(zhàn)，西太平洋主流系5個(gè)潛標(biāo)陣列第一次實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋，將為研究主流系、暖池變化及其對(duì)氣候（厄爾尼諾、季風(fēng)降水）的影響提供寶貴的科學(xué)數(shù)據(jù)。
但這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。王凡說：“中國的海洋科學(xué)研究整體上還落后于世界海洋強(qiáng)國，我們不能沾沾自喜、固步自封，要繼續(xù)拓展觀測(cè)區(qū)域、升級(jí)探測(cè)技術(shù)，不斷夯實(shí)海洋科學(xué)跨越發(fā)展的基礎(chǔ)。”
已到耄耋之年的胡敦欣，對(duì)國家海洋科學(xué)未來的發(fā)展充滿了信心，他正在籌備發(fā)起一項(xiàng)“熱帶印太輻聚區(qū)研究”計(jì)劃。
他們，這群海洋科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，堅(jiān)毅求實(shí)、創(chuàng)新奉獻(xiàn)，為解決諸多海洋科學(xué)發(fā)展的難題，心甘情愿地在大洋深處孜孜求索……
