中国海洋大学研究生院(中国海洋大学研究生院官网)

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近日，由中国海洋大学“筑峰人才工程”第一/第三层次教授，深海圈层与地球系统前沿科学中心张绍晴、高阳带领的科研团队利用国产众核“神威”超算上创建的上千年高分辨率地球系统模式积分数据，取得关于海洋热浪研究的创新性成果。该成果 被国际气候研究领域顶级学术期刊 Nature Climate Change （《自然•气候变化》）进行线上报道“ Threat by marine heatwaves to adaptive large marine ecosystems in an eddy-resolving model ”（《基于涡解析模式海洋热浪对适应性大型海洋生态系统的威胁》）。

驱动海洋热浪的物理进程。高分辨所能模拟的物理过程和所影响的生物示意图，其中红色、紫色和棕色圆圈表示局部过程、区域过程和遥相关过程，箭头表示这些过程和海洋环境之间的相互作用。红色部分为低分辨模式无法解析的过程。

海洋热浪(Marine Heatwaves)是海表温度异常高的极端事件，严重影响海洋生态系统，会导致珊瑚白化、渔业减产和有害藻化等，造成生态和社会经济损失。该研究首次使用25公里大气和10公里海洋的高分辨率地球系统模式模拟预估未来气候变化情景，并采用新的“未来阈值”（即高于未来海温长期平均变化的异常变暖）来分析未来气候变化情景下大型海洋生态系统区域海洋热浪的变化。结果表明，高分辨模式显著提高了对海洋热浪的模拟能力，使用“未来阈值”下大多数大型生态系统遭遇未来海洋热浪的强度和年天数都在增加。这意味着即使假设生态系统内的生物能够基本适应长期平均变暖的影响，它们仍将面临全球变暖的严重威胁。

未来与历史时期海洋热浪日数和强度的比较。1975-2004年和2071-2100年期间，基于阈值定义的各主要生态系统LME年平均日数(a、c)和强度(b、d)。a,b为“包含平均变暖阈值”；c,d为“未来阈值”。小正方形和大圆圈分别代表小捕鱼量和大捕鱼量的海洋生态区，颜色表示每个LME的编号，虚线为1:1线。

鉴于海洋热浪带来的巨大经济社会危害，预测气候变化背景下其变化有广泛而深远的意义。研究结果显示沿海生态系统将面临海洋热浪持续性威胁，这一结果具有深远的生态、经济和社会影响，并为受影响地区的管理决策者制定应对措施和战略规划提供了科学依据。

该成果由深海前沿中心、海洋环境与生态教育部重点实验室在读硕士研究生郭修文为第一作者，高阳教授、张绍晴教授为共同通讯作者，吴立新院士和高会旺教授等为合著者的科研团队共同完成。研究得到了国家重点研发计划、自然科学基金等项目的资助，分析和计算依托青岛海洋科学与技术试点国家实验室高性能科学计算与系统仿真平台完成。

文章链接：

Threat by marine heatwaves to adaptive large marine ecosystems in an eddy-resolving model

https://www.nature.com/articles/s41558-021-01266-5

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信息来源：中国海洋大学 物理海洋教育部重点实验室 作者：侯霞

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