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海洋学院魏皓团队北冰洋研究取得系列重大进展

发布日期:2021-09-10

(通讯员 罗晓凡 国玮琦)我院魏皓团队在Geophysical Research Letters,Journal of Climate,Journal of Geophysical Research-Oceans,Environmental Research Letters,Ecosystems等国际顶尖期刊发表大量北冰洋相关研究成果。

北极地区是全球气候变化的敏感区和放大区,该区海洋-海冰环境的快速变化及其对生态系统和碳循环的影响引起了全球范围的广泛关注,是当前海洋科学研究的前沿。探寻这些变化的驱动机制是预测未来北冰洋环境变化的基础,将观测数据与模型模拟结果结合分析是研究机制、预测未来的主要手段之一。

我院魏皓团队于国内率先完成北冰洋三维海洋-海冰-生物地球化学循环耦合模式的构建及后报试算,获得20余年可靠的稳定输出。其中,物理模块水平分辨率在北冰洋达4-5km,与目前国际上主要模式的水平分辨率相当,生态-碳循环模块的发展目前属国内唯一[11-12]。基于耦合模式,魏皓团队重点解析了北冰洋海洋-海冰环境演变规律,并结合卫星遥感数据,实现了对北极航道海冰变化基于机制研究的统计预报,为深入理解海冰对气候变化的响应奠定基础[1-2,7,9,10,13];系统地评估了太平洋入流对北冰洋生态环境的重要影响:首次量化了太平洋水营养盐向极补充通量的年际变化,揭示了楚科奇海陆架高生物固碳效率维持机制及碳汇作用多时间尺度变化对气候变化的响应,阐明极地气候变化背景下太平洋酸性水在北冰洋的扩展变化及原因,为评估北极海区酸化发展以及环境变化提供基础[3-5,8,14]

北冰洋科研经验的积累推动团队顺利开展南极的科学探索。近日,魏皓团队在南极的工作也取得重要进展,揭示了春季罗斯冰架冰间湖的时空变化特征,并发现其与阿蒙森低压的滞后性关联,该成果在气候变化领域国际顶级期刊Climate Dynamics上发表[6]

成果链接:

[1] Xiaofan Luo*, Yali Wang, Youyu Lu, Hao Wei, Wei Zhao, Hongtao Nie, Xianmin Hu, A 4-month lead predictor of open-water onset in Bering Strait.Geophysical Research Letters, 2020, https://doi.org/10.1029/2020GL089573 (中科院地学大类一区TOP,自然指数期刊,Q1)

[2] Yongli Zhang, Hao Wei, Youyu Lu, Xiaofan Luo*,Xianmin Hu, Wei Zhao, Dependence of Beaufort Sea low ice condition in the summer of 1998 on ice export in the prior-winter.Journal of Climate, 2020, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0943.1 (中科院地学大类一区TOP,Q1)

[3] Zijia Zheng, Xiaofan Luo*,Hao Wei,Wei Zhao,Di Qi,Analysis of the Seasonal and Interannual Variations of Air-Sea CO2 Flux in the Chukchi Sea Using A Coupled Ocean-Sea Ice-Biogeochemical Model.Journal of Geophysical Research-Oceans, 2021, https://doi.org/10.1029/2021JC017550 (中科院地学大类二区TOP,学院界定一区,Q1)

[4] Gangzhi Chu, Xiaofan Luo*, Zijia Zheng, Wei Zhao, Hao Wei, Causes of increased dissolved inorganic carbon in the subsurface layers in the western shelfbreak and high latitude basin in the Arctic Pacific Sector.Environmental Research Letters, 2021, https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac2408 (中科院环境科学与生态学大类二区TOP,Q1)

[5] Zijia Zheng, Hao Wei, Xiaofan Luo*, Wei Zhao, Mechanisms of persistent high primary production during the growing season in the Chukchi Sea.Ecosystems, 2021,https://doi.org/10.1007/s10021-020-00559-8 (中科院环境科学与生态学大类二区,Q1)

[6] Tianjiao Wang, Hao Wei,Jingen Xiao*, Dynamic linkage between the interannual variability of the spring Ross Ice Shelf Polynya and the atmospheric circulation anomalies.Climate Dynamics,2021,https://doi.org/10.1007/s00382-021-05936-0 (中科院地学大类二区,Q1)

[7] Chunming Dong, Hongtao Nie*, Xiaofan Luo, Hao Wei,Wei Zhao,Mechanisms for the Link between Onset and Duration of Open Water in the Kara Sea.Acta Oceanologica Sinica, 2021, https://doi.org/10.1007/s13131-021-1767-5 (中科院地学大类二区,Q3)

[8] Junjun Zhou, Xiaofan Luo*, Jingen Xiao, Hao Wei, Wei Zhao, Zijia Zheng, Modeling the seasonal and interannual variations in nitrate flux through Bering Strait.Journal of Marine Systems, 2021, https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2021.103527 (中科院地学大类三区,学院界定二区,Q2)

[9] Chengfei Jiang, Mingsen Lin*, Hao Wei, A Study of the Technology Used to Distinguish Sea Ice and Seawater on the Haiyang-2A/B (HY-2A/B) Altimeter Data.Remote Sensing, 2019, https://doi.org/10.3390/rs11121490 (中科院工程技术大类二区,Q1)

[10] 杨毅,聂红涛*,董春明,魏皓,基于海冰密集度的消退起始时间判别方法改进研究与应用.海洋学报,2021,doi:10.12284/hyxb2021145(海洋学T1核心期刊)

[11] 罗晓凡,胡宪敏,聂红涛,赵伟,张永莉,王雅丽,秦钰,董春明,鹿有余,魏皓*,北冰洋与邻近海区海洋–海冰模式的试算与校验.海洋学报2019,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2019.09.001(海洋学T1核心期刊)

[12] 魏皓,赵伟,罗晓凡*,聂红涛,胡宪敏,鹿有余,北冰洋浮游生物空间分布及其季节变化的模拟.海洋学报,2019,doi:10.3969/j.issn.0253−4193. 2019.09.006(海洋学T1核心期刊)

[13] 王雅丽,罗晓凡*,张永莉,秦钰,赵伟,郑字佳,聂红涛,魏皓,楚科奇海融冰期热収支的数值模拟研究.科学通报,2019,http://engine.scichina.com/doi/10.1360/N972019-00322(EI检索论文,卓越计划期刊)

[14] 秦钰,罗晓凡*,董春明,王雅丽,聂红涛,魏皓,太平洋夏季水在北冰洋扩展路径的模拟分析.极地研究,2019,doi: 10. 13679/j.jdyj.20180074(地学T2核心期刊)

项目资助:

国家自然科学重点基金(41630969),国家自然科学青年基金(41806225),国家自然科学极地专项基金(41941013,41941008)

教师风采

魏皓 教授

                                     聂红涛 副教授            罗晓凡 讲师           肖劲根 讲师          赵伟 科研助理

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