创新遥感探测技术　助力海洋与气候变化研究——厦门大学严晓海教授研究团队

2017-11-15

厦门大学-特拉华大学联合海洋遥感中心（Joint Center for Ocean Remote Sensing, JC-ORS）成立于2012年，在中心主任严晓海教授的带领下，研究团队面向海洋环境、海洋气候和海洋资源等遥感应用，主攻具有国际性难题和热点的海洋遥感与动力过程，开展中深层海洋遥感和SAR海洋遥感应用研究，建设了我国东南沿海最新的遥感卫星地面接收系统，可以为监测厦门湾、台湾海峡及西北太平洋的海洋动力环境提供实时（或准实时）的高精度遥感产品。

一、科学研究

（一）中深层海洋遥感与全球气候变化

严晓海教授团队面向当前国际前沿科学问题，采用中深层海洋遥感技术，反演高精度的次表层和中深层海洋水温，研究在全球增暖和增暖减缓等气候变化过程中中深层海洋响应的时空分布特性，以及热量从上层海洋传递到中深层海洋的物理机制，揭示中深层海洋对气候变化的调控和对全球季风气候的影响，以提高我国应对气候变化及极端事件的能力。

（二）遥感卫星数据接收、处理与分发

厦门大学-特拉华大学联合海洋遥感中心建设了天线直径为7.5米的遥感卫星地面接收、处理和数据可视化系统。作为我国东南地区最新的面向教育与基础研究的接收站，该系统可获取多种不同卫星的实时/准实时遥感数据，为海洋调查、环境监测、海洋管理与研究等提供高精度的遥感观测与数据支持。

（三）SAR海洋遥感应用

研究团队结合物理海洋学、海面电磁散射和SAR成像技术，研究SAR海面成像机理、成像特征与相应海洋物理参数的反演方法，深入理解海表动力环境和特征演变的过程与相互关系。

二、创新成果

目前，全球气候在1998年之后发生重大调整，全球气候变暖出现了减缓现象（1998—2013年），与地表温度随温室气体浓度的快速升高而增加的一般预期出现了矛盾。低纬贸易风增强，东热带太平洋变冷。在如此显著的温度变化速率条件下，全球各个地区极端热与极端冷事件增加。在“千人计划”、国家自然科学基金委和美国航空航天局太空资助项目（NASA-Space Grant）的资助下，严晓海教授研究团队分析比较遥感QuikSCAT和模式现场观测再分析数据，发现了南太平洋辐聚带（South Pacific Convergence Zone，SPCZ）变化和厄尔尼诺（El Nino）及太平洋年代际震荡（PDO）之间的新关系。此研究增进了科学界对南太平洋辐聚带在全球气候变化研究中重要性的认识，揭示了南太平洋辐聚带从未被报道过的重要变化，有助于理解全球增暖减缓现象的潜在机理，并为近期全球发生在各个地区的极端热和极端冷的事件提供了更好的理解，也有助于灾害防治和生态保护的政策制定。2016年4月，这一研究成果（Characterization of the variability of the South Pacific Convergence Zone using satellite and reanalysis wind products）在线发表于JCR地学一区期刊Journal of Climate。

最近严晓海教授联合国际著名气候学家及海洋学家Tim Boyer（NOAA）、Kelvin Trenberth（NCAR）、Tom Karl （NOAA）、Shang-Ping Xie（Scripps）、Veronica Nieves（NASA-JPL）、Ka-Kit Tung（UW）、Dean Roemmich（Scripps），总结目前在全球变暖减缓方面的研究工作，进一步指出1998—2013年的减缓并不意味着整个地球系统的增暖在减缓，而是热量在气候系统内部、从地球表面到海洋中深层的重新分布的结果，并进一步对全球增暖减缓/加速的研究前景提出了展望。该成果近期发表在美国地球物理联合会（AGU）的期刊Earth’s Future上（Yan等，2016年11月），并被科学网、自然网等主流媒体广泛报道。

专家简介

严晓海，海洋学家，国家“千人计划”特聘教授（2012年），“长江学者”讲座教授（1999年），博士生导师，厦门大学-美国特拉华大学联合遥感中心主任，美国特拉华大学冠名讲席教授（Mary A. S. Lighthipe Chair Professor）。曾获美国总统奖（1994年）、NASA杰出成就奖（1997年）、中国科学院海外杰出青年学者和首批海外评审专家（2000年）、 “长江学者”特聘讲座教授（1999年），2011年获国家海外名师等奖项。先后主持美国NSF、NASA、ONR、NOAA等科研项目68项，国内主持的主要项目包括国家自然科学基金重点基金,国家海洋领域“全球变化与海气相互作用”专项等科研项目。发表学术论文200余篇（多以第一或者通讯作者的SCI论文）。现任国际CLIVAR计划科学指导委员会委员，AMOC计划科学指导委员会委员成员，IJO杂志主编，JRS、《中国海洋大学学报英文版》《中国科学：地球科学》以及Nature旗下Scientific Reports等期刊编委。