蔚蓝的海洋覆盖了全球71%的面积，拥有广阔的空间和丰富的资源，而人类对海洋的探索还不到5%，将海洋优势转化为发展优势的潜力巨大。

　　近日，在“第二十二届中国科协年会系列活动之一——世界海洋科技论坛暨2020海洋学术（国际）会议”上，中国科学院院士、青岛海洋科学与技术试点国家实验室主任、中国海洋大学副校长吴立新以《海洋物联网与透明海洋》为题做主旨报告。“未来十年、十五年是我国海洋发展非常重要的时间，所以谈我国海洋科技发展的道路，一定是科学引领下的技术和科学协同发展。”吴立新指出。

　　海洋变化对陆地环境至关重要

　　随着地球人口增长，人类正在不断拓展新的空间，从海洋中寻找更适宜的食物、材料甚至淡水资源。同时，人口的增长也给海洋环境造成巨大的压力，导致海水酸化、富营养化、污染等问题。

　　“地球的人口预计到2100年将达到100亿，也有估计是160亿人，人口的增长对海洋环境造成影响，特别是海洋的环境与气候之间的问题。”吴立新指出。

　　他表示，海洋在整个地球气候系统里是一个巨大的“热库”和“碳库”。在过去的几十年中，由于温室气体的增加，导致整个地球系统热量盈余中超过90%被海洋吸收，人类排放的二氧化碳大概超过30%被海洋吸收。

　　在这样的过程中，海洋在相当大的程度上成为全球变暖的缓冲期，这到底会带来什么影响？

　　吴立新表示，首要的影响是台风。为什么今年7月份台风很少？除了气候变化问题，也有海洋的因素。

　　“我们聚焦西太平洋看一看海盆台风发生的数目。在过去的1950年到2018年，西太平洋的台风大约是25.7个，将近26个。我们用地球系统模式模拟了一下，台风大概是25个左右。其他的海盆，比如大西洋、印度洋，特别南半球差别很大，但是地球系统模式基本上抓住了西太平洋的基本特征。”吴立新说。

　　他表示，全球最高分辨率的地球系统模式模拟表明，如果温室气体持续增加，在全球的海盆当中，西太平洋的台风会变得更强。

　　此外，吴立新还谈到了“厄尔尼诺”现象。“厄尔尼诺”现象与我国洪涝灾害紧密相关，他表示，最近几十年超强“厄尔尼诺”发生频率有增高趋势。

　　“一般来说，我国六七月份的降雨跟太平洋的厄尔尼诺现象有关系，但是今年的厄尔尼诺并不是很强，为什么我国的洪涝还是很厉害？一个非常重要的原因是2020年印度洋增温，在菲律宾附近产生高压，这个高压会抑制台风。同时高压的存在，导致降雨基本上集中在长江流域，印度洋的增暖也会让更多水系从印度洋输送到东亚大陆。”吴立新说。

　　吴立新指出，海洋的变化对陆地上的环境至关重要，“如果有厄尔尼诺的时候，可能导致的灾害会更大。今年假设厄尔尼诺也很强，长江流域的降雨可能就不仅仅只是这样了，不知道强多少倍。”

　　重视海洋生物多样性

　　在报告中，吴立新也谈到了北极海冰溶化问题。超高分辨率模拟器模拟北极海冰未来变化显示，北极9月份的海冰，估计会在2030年到2040年之间全部溶化。

　　“也就是那段时间里面，北极夏天基本上是无冰区，这需要我们全球的科学界共同努力，能够把北极海冰溶化的趋势预估做得更准确一点，这需要北极观测系统的支撑。”吴立新说。

　　吴立新认为，海平面的变化不是全球均匀的，比较大的海区主要集中在西太平洋海区，不仅仅陆地的冰溶化导致海平面上升，实际上其中还有非常重要的海洋动力学问题。

　　“这个变化有非常精细的结构，这些结构需要我们对海洋里不同尺度的运动有一个比较好的认识。”他指出。

　　吴立新表示，在海洋资源开发方面，碰到最多还是生物多样性的问题。全球大洋的生物多样性分布基本上都沿着大洋的边界，同时，过去几十年全球海洋增暖的地方也基本在大洋边界地区。

　　“这样的增温到底怎样改变海洋里面的生物多样性，这是我们现在必须要回答的问题，也是未来海洋生物资源开发必须面临的一个基础科学问题。”吴立新强调。

　　在整个海洋中，西太平洋区域海洋的鱼类营养含量较高。吴立新表示，这个地区增暖快、生物多样性高、鱼本身的微量元素含量高，“这三个因素叠加在一起，我们没有理由不把西太平洋地区的海洋环境变化、生物资源的变动等等一系列问题搞清楚。这是非常重要的核心海区”。

　　“透明海洋”指明方向

　　在庆祝Science创刊125周年之际，Science公布了125个最具挑战性的科学问题。其中，前25个被认为是最重要的问题。

　　吴立新表示，要回答这些问题，还是要从海洋里面找答案。海洋科学不仅仅包括海洋本身的科学问题，实际上涉及到整个地球生态系统、生命、能源以及人类社会的各个方面。

　　因此，在重大需求挑战下，吴立新提出了“透明海洋”战略。他表示，“透明海洋”面向科学前沿和国家重大战略需求，一方面需要知道现在的海洋是什么样的状态，另一方面还要知道海洋物理的过程。

　　“只有把这个过程搞清楚，才能更好地预测未来的变化。所以这几件事情连在一起，才能把海洋里面的信息变得透明以及将海洋的一些目标变得透明。”吴立新说。

　　在此基础上，吴立新指出要打造海洋物联网，以此获取海洋的信息。据他介绍，海洋物联网包括三个层次：感知层有海洋观测的传感器、观测网络，互联层把网络、天机、海机、陆机连在一起，应用层需要有大数据、人工智能和应用场景。

　　事实上，我国海洋观测体系正处在关键发展阶段。一方面，我国与欧美发达国家在海洋观测方面的差距还比较明显；另一方面，随着信息、动力、材料等新技术大量应用于海洋观测，全球海洋观测从技术到体系都正在经历革命性的变化。

　　“当前，我们初步构建了这样一个体系，就是怎么样从空中、海面到海底，数据怎么集成到大的系统里去。这需要非常核心的技术，这些还是蛮有挑战的。此外，在海面怎样能够把不同的移动平台组合起来，能不能将来变成能耗低、花费小、智能高的设备，也需要思考。”吴立新表示。

　　他指出，只有建立大数据信息服务体系，才可以让数据转化为应用。除了观测外，模拟也是得到数据的重要渠道。

　　“我们希望今年年底能够推出全球3公里的地球模拟器，把观测与大的模拟系统结合起来以后，我们可以真正形成海洋的数据服务体系。”吴立新说。

　　他表示，未来海洋一定是新的科学思想、新的技术、新的产业产生的重要诞生地，“海洋是高质量发展的战略要地，海洋技术的发展前途无量，因为海洋充满了太多值得人类探索的地方”。