2018年度中国十大海洋科技进展


1. 北大西洋经向翻转环流减弱导致全球表面增暖加强

北大西洋经向翻转环流（ AMOC ）变异对大洋热盐环流和全球气候变化有着显著影响。以往研究指出古气候背景下 AMOC 减缓会导致北半球甚至全球气候变冷。但最新观测数据分析结果表明，在温室气体持续排放、温室效应持续增强的现代气候背景下， AMOC 减缓会减少向深层海洋输送的热量，使得温室效应聚集的热量驻留在海洋表面，加热大气，从而加剧气候变暖。这一发现是对 AMOC 影响全球气候变化作用的重要补充和完善，揭示了人类活动对气候系统自然变率的调制作用，为了解大洋热盐环流变异影响全球气候变化的物理机制、提升气候模式的预测能力提供了科学依据。

2. 我国科研人员证实南大洋环状模对南大洋表层酸化速率具有明显的调控作用

南大洋是吸收人为产生 CO2 最多的海域，同时也是最易发生酸化的海域之一。作为南半球海洋气候变化主要模态的南大洋环状模（ SAM ）对南大洋酸化究竟有何影响，一直没有定论。该研究发现 SAM 对南大洋表层酸化速率具有明显的调控作用，且具有纬向差异性。在 SAM 增强时期的南半球夏季，极区海洋酸化速率明显快于单纯由大气 CO2 浓度增加所致的酸化速率，而在亚南极区情况则相反。研究成果于 2018 年 8 月发表在 Nature Communications 杂志。该研究填补了国内对南大洋海洋酸化速率研究的空白，在国际上首次证实了 SAM 对南大洋表层酸化速率具有明显的调控作用，大大提高了对南大洋酸化机制的认识，为预测南大洋碳吸收和评估其对生态系统的影响提供了重要的理论依据。

3. 我国科学家首次揭示南海扩张期地幔组成本质

中国南海是新生代以来海底扩张形成的深水盆地。然而，关于南海海盆岩石基底的组成、下部软流圈地幔的性质、以及导致海盆打开动力过程的 “ 神秘面纱 ” 尚未揭开，或存在很大争议。我国科学家首次在南海大洋钻探获得玄武岩岩芯研究的基础上取得了突破性进展。该研究认识到南海在扩张期存在一个印度洋型的软流圈地幔。南海东、西两个次海盆基岩组成存在很大差异，体现了南海两个次海盆地幔经历了不同的演化历史。南海海底扩张过程中，下部地幔中存在一个地幔柱和拆离大陆下地壳组分的双重影响。该成果是中国科学家主导并联合美和澳科学家完成，于 2018 年度发表在国际地学权威期刊《地球与行星科学通讯》。

4. 我国首艘自主建造极地破冰船下水

我国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船 —“ 雪龙 2” 号于 2018 年 9 月 10 日在上海下水，标志着我国极地考察现场保障和支撑能力取得新突破。船舶设计船长 122.5 米，船宽 22.3 米，吃水 7.85 米，设计吃水排水量约 13990 吨，航速 12 至 15 节，续航力 2 万海里，自持力 60 天，载员 90 人，能以 2 至 3 节航速在冰厚 1.5 米 +0.2 米雪的环境中连续破冰航行。 “ 雪龙 2” 号满足无限航区要求、具备全球航行能力，能够在极区大洋安全航行，并采用了国际先进的船艏船艉双向破冰设计，具备全回转电力推进功能和冲撞破冰能力。该船装备了国际先进的海洋调查和观测设备，实现了科考系统的高度集成和自洽，是我国第一条获得中国船级社颁发智能符号的极地科考船，是我国开展极地海洋环境与资源研究的重要基础平台。 “ 雪龙 2” 号预计将于 2019 年 7 月驶往北冰洋，正式开始 “ 服役 ” 。

5. 中国首次成功完成深海多金属结核采集系统 500 米海试

“ 深海进入、深海探测、深海开发 ” 是习近平总书记提出的深海关键技术突破三步曲。开发利用深海海底资源对于保障我国战略资源安全具有重要战略意义。 在国家的持续支持下，中国深海采矿技术团队开展了深海多金属结核采集系统的研发工作。经过多年潜心钻研， 2018 年 6 月，深海采矿技术团队在我国南海成功完成了深海多金属结核采集系统的 500 米海试，全面考核了采矿车海底行走和海底作业等 39 项技术指标，最大作业水深 514 米。采矿车最大行驶速度 1.31m/s ，单次连续行驶距离 2881m ，实现了按预定 S 和 ☆ 形路径作业的自主控制。该项工作具有我国完全自主知识产权，标志着我国深海采矿技术首次由陆地走向海洋。

6. 首颗中法海洋卫星发射成功

中法海洋卫星是中国和法国联合研制一颗海洋观测卫星，中方提供新型体制的旋转波束扇形扫描散射计，法国提供波谱仪，双方各自建立地面应用系统开展应用与研究。卫星通过风浪联合观测，同步获取全球海面波浪谱、海面风场、南北极海冰信息。该卫星于 2018 年 10 月 29 日在酒泉卫星发射中心成功发射，国家主席习近平同法国总统马克龙互致贺电，祝贺中法海洋卫星发射成功。该卫星是中国航天史上第一次同先进宇航国家开展的系统层面、全流程的航天与海洋合作最新成果，首次实现全球大面积海风和海浪同步联合观测，风场产品空间分辨率 12.5 公里，达到同类载荷领先水平。该卫星将在全球海洋环境监测、防灾减灾、应对气候变化等领域发挥重要作用。

7. 大型灭火 / 水上救援水陆两栖飞机成功实现水上首飞

2018 年 10 月 20 日上午 8 时 51 分，大型灭火 / 水上救援水陆两栖飞机鲲龙 AG600 （以下简称 AG600 ） 001 架机在湖北荆门漳河水上机场起飞， 9 时 05 分在水上机场安全降落，圆满完成水上首飞重大试验。 AG600 成功首飞是继我国自主研制的大型运输机交付列装、 C919 大型客机首飞之后，我国航空工业自主创新取得的又一重大科技成果。 AG600 具备执行森林灭火、水上救援等多项特种任务能力，可以满足执行海洋环境监测、资源探测、岛礁补给、海上安全保障等任务的需要。该型飞机的成功首飞，对提升国产民机产品供给能力和水平，促进我国应急救援体系和自然灾害防治体系航空装备建设的跨越式发展，为 “ 一带一路 ” 提供海上航行安全保障和紧急支援等具有重要的意义。

8. 我国自主品牌深海作业级潜水器首次联合探查 “ 海马冷泉 ” 取得重大科学进展

2018 年 4 月，我国科学家使用自主研发的 “ 海马 ” 号遥控潜水器（ ROV ）和 “ 深海勇士 ” 号载人潜水器（ HOV ）在南海北部陆坡西部的 “ 海马冷泉 ” 开展了联合科考，创造了多项深海作业新记录，标志着我国深海综合科考能力迈上了新台阶。两台 4500 米作业级潜水器充分发挥了各自的功能优势，首次发现多个海底甲烷喷口，开展了甲烷礁钻探、冷泉特征生物取样、喷口流体采样和原位实验，为后续海底冷泉系统发育演化机制以及天然气水合物资源和生态环境效应研究取得的重大进展提供了大量样品和探查数据。此次联合科考是我国深海科学研究与自主研发技术装备应用紧密结合和相互促进的积极成果，是国家 863 计划与重点研发计划项目研发的大型深海技术装备开放共享的成功典范。

9. 圆满完成中国首次环球海洋综合科考

“ 向阳红 01” 历时 263 天，行程 38600 海里，跨越印度洋、南大西洋、整个太平洋，圆满完成中国首次环球海洋综合科学考察，取得了多项突破性成果：深化认识了印度洋和东南太平洋富稀土沉积的分布范围及成矿规律；摸清了南大西洋热液硫化物的分布范围和规律；首次在南极发现海底热液与冷泉并存现象；新开辟了南奥克尼群岛避风锚地；首次在南极海域的海水中发现了微塑料；实现了资源、环境、气候三位一体的高度融合，为进一 步探索海洋奥秘、拓展海底资源的探查空间、深入开展海洋在全球气候变化中的作用以及最新全球海洋环境热点问题研究积累了丰富的资料。

10. 中国第一条海上沉管隧道工程 — 港珠澳大桥岛隧工程

珠澳大桥岛隧工程包括 2 个 10 万平米的外海人工岛和一条 6.7 公里的海底深埋沉管隧道，是整个大桥的控制性工程。同时，也是我国建设的第一条外海沉管隧道，是目前世界上规模最大的公路沉管隧道和世界上唯一的深埋沉管隧道。 2018 年 10 月 23 日，集桥、岛、隧于一体的港珠澳大桥顺利通车。七年的建设过程中，攻坚克难，开创了沉管隧道 “ 最长、最大跨径、最大埋深、最大体量 ” 四项世界纪录，取得了半刚性沉管新结构、整体式主动止水最终接头新方案、外海沉管安装等多项具有自主知识产权的创新技术。国外隧道知名专家评价： “ 港珠澳大桥沉管隧道超越了之前任何沉管隧道项目的技术极限。