海洋地球交叉科学与技术重大突破

海洋地球科学是一门高度综合的交叉学科，对研究地球多圈层（岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和人类圈）的相互作用起着关键作用。近年来，深海载人与无人深潜器、大洋钻探、海底观测网及大数据同化以及超算模拟等快速发展，极大推进了国际研究进展。本文以实例系统综述了本领域的前沿突破：（1）地球深部过程。万米海底地震仪阵列实现了全球最深的马里亚纳海沟“挑战者深渊”精细结构成像，揭示了俯冲带构造与水循环过程；成功实现了对北极加克洋中脊的冰下探测，催生了地球海底超慢扩张动力学机制的新模型。（2）海底资源探查。应用水下机器人与多学科传感器，实现了对西南印度洋及全球其他海域热液喷口与冷泉区的近海底综合研究，包括地球物理、物理海洋、海洋化学、生物生态等，并进行了大量的海底采样。（3）跨学科海洋研究。通过海洋环境观测与超算模拟，实现了对2011年日本大地震、海啸所引发的海底变形-海啸波-福岛核污染跨洋传输的全过程高精度模拟等。当前，印度洋仍是全球三大洋中观测数据与理论研究相对匮乏的区域，其壳幔深部过程、海气动力耦合、重大海洋灾害及生态响应等过程均为全球性的核心科学问题，亟需跨学科攻关。未来将大力发展无人平台系统、海洋大数据与数字孪生、人工智能优化灾害模型等。同时需实行人才培养改革，构建“复合型+海洋”与新工科人才培养体系，为加快深海科技发展、提升海洋新质生产力提供强有力的科技人才支撑。