提名2022年度山東省自然科學(xué)獎二等獎情況

提名2022年度山東省自然科學(xué)獎二等獎情況一、項目名稱變暖背景下南極冰蓋表面物質(zhì)平衡變化過程、機(jī)理及其海平面效應(yīng)研究二、提名者及提名意見提名者：山東省教育廳提名意見：我單位認(rèn)真審閱了該項目的提名書及其附件材料，確認(rèn)全部材料真實有效，完成人、完成單位排序無異議，相關(guān)欄目符合填寫要求，確認(rèn)該項目符合山東省科學(xué)技術(shù)獎勵規(guī)定的提名條件。該項目是在國家自然科學(xué)基金面上項目和山東省自然科學(xué)基金重點項目等支持下，從點到線到面研究了南極冰蓋表面物質(zhì)平衡時空變化規(guī)律及機(jī)理，評估了表面物質(zhì)平衡的海平面效應(yīng)，取得了一系列原創(chuàng)性研究成果，主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)為：1）建立了完善的東南極冰蓋中山站-DomeA斷面表面物質(zhì)平衡監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，并將監(jiān)測網(wǎng)拓展到昭和站-DomeF斷面。通過觀測結(jié)合數(shù)值模擬與診斷分析，闡明了過去30年來不同地帶表面物質(zhì)平衡變化狀態(tài)、過程及機(jī)理，為解釋全球變暖背景下東南極冰蓋相對穩(wěn)定的事實提供了重要科學(xué)依據(jù)。2）提出了西南極冰蓋百年尺度表面物質(zhì)平衡變化空間異質(zhì)性的新認(rèn)識，詮釋了阿蒙森低壓加強(qiáng)和區(qū)域海冰變化是其主要動力。3）建立了到目前為止國際上最為完善的經(jīng)質(zhì)量控制的南極冰蓋表面物質(zhì)平衡觀測數(shù)據(jù)庫，診斷氣候模式模擬能力基礎(chǔ)上，定量評估了南極冰蓋尺度上過去30年和150年表面物質(zhì)平衡變化量。在冰蓋動力學(xué)數(shù)值模擬研究方面取得了突破進(jìn)展，發(fā)展了三維Stokes冰蓋-冰架系統(tǒng)冰流模式，闡釋了南極冰蓋底部消融速率和表面物質(zhì)平衡變化的海平面效應(yīng)。項目主要成果發(fā)表在《JournalofClimate》,《GeophysicalResearchLetters》,《ClimateDynamics》和《TheCryosphere》等發(fā)表在國際地學(xué)頂級期刊上，5篇代表性論文受到了國際及國內(nèi)同行知名專家的引用和正面評價，引起了廣泛影響，SCI引用頻次124次。項目完成人當(dāng)選國際冰凍圈科學(xué)協(xié)會副主席、中國極地青年科學(xué)家協(xié)會主席，獲評山東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年創(chuàng)新團(tuán)隊帶頭人，獲得山東省高等學(xué)校優(yōu)秀科研成果二等獎1項。參照山東省科學(xué)技術(shù)獎授獎條件，提名該項目申報山東省自然科學(xué)獎二等獎。三、項目簡介南極冰蓋表面物質(zhì)平衡是影響其不穩(wěn)定性的關(guān)鍵過程，任何較小的變化會直接對全球海平面產(chǎn)生顯著影響。冰蓋表面物質(zhì)平衡變化過程及機(jī)理是過去20年來國際冰凍圈領(lǐng)域重大和最基礎(chǔ)性的科學(xué)問題之一，而表面物質(zhì)平衡的海平面效應(yīng)又是海洋學(xué)所關(guān)注的熱點與前沿。針對這些科學(xué)問題和國家“認(rèn)識南極、保護(hù)南極、利用南極”宏觀戰(zhàn)略需求，本項目選擇我國南極科學(xué)考察有一定積累的中山站-DomeA斷面，開展觀測和數(shù)值模擬研究，并將研究拓展到整個南極冰蓋?；邳c-線-面觀測與模擬研究，揭示了冰蓋表面物質(zhì)平衡時空變化規(guī)律、過程和主要控制機(jī)理，發(fā)展了冰蓋動力學(xué)模式，定量評估了表面物質(zhì)平衡變化的海平面效應(yīng)，取得了同領(lǐng)域國內(nèi)外同行高度關(guān)注的成果。主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)如下：1）通過野外調(diào)查、自動監(jiān)測和記錄反演等數(shù)據(jù)獲取方法的創(chuàng)新，建立了完善的東南極冰蓋中山站-DomeA斷面表面物質(zhì)平衡監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，通過國際合作，將監(jiān)測網(wǎng)拓展到昭和站-DomeF斷面?；诒O(jiān)測網(wǎng)的定量觀測結(jié)合數(shù)值模擬，闡明了過去30年來不同地帶表面物質(zhì)平衡變化狀態(tài)、過程及機(jī)理，為解釋全球變暖背景下東南極冰蓋相對穩(wěn)定的事實提供了重要科學(xué)依據(jù)。2）提出了西南極冰蓋百年尺度表面物質(zhì)平衡變化空間異質(zhì)性的新認(rèn)識，詮釋了阿蒙森低壓加強(qiáng)和區(qū)域海冰變化是其主要動力。3）建立了到目前為止國際上最為完善經(jīng)質(zhì)量控制的南極冰蓋表面物質(zhì)平衡觀測數(shù)據(jù)庫，診斷氣候模式模擬能力基礎(chǔ)上，定量評估了南極冰蓋尺度上過去30年和150年表面物質(zhì)平衡變化量。瞄準(zhǔn)國際前沿，發(fā)展了三維Stokes冰蓋-冰架系統(tǒng)冰流模式，闡釋了南極冰蓋底部不同消融速率和表面物質(zhì)平衡變化對海平面的影響，這在冰蓋動力學(xué)數(shù)值模擬研究方面是一重大突破。支撐成果的5篇代表性論文，中科院SCI1區(qū)4篇，SCI引用頻次124次，其中BulletinoftheAmericanMeteorologicalSociety,ReviewsofGeophysics,EarthSystemScienceData等國際地學(xué)頂級期刊它引多次。成果被第六次IPCC(政府間氣候變化專門委員會)報告引用。該項目先后共發(fā)表學(xué)術(shù)論文42篇，SCI論文34篇。建立的南極冰蓋表面物質(zhì)平衡數(shù)據(jù)庫得到同行廣泛應(yīng)用。該項目支持下，獲得山東省高等學(xué)校優(yōu)秀科研成果二等獎1項，1人獲評山東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年創(chuàng)新團(tuán)隊帶頭人，1人當(dāng)選國際冰凍圈科學(xué)協(xié)會副主席和中國極地青年科學(xué)家協(xié)會主席。四、代表性論文專著目錄[1]WangYetang,DingMinghu,VanWessemJ.M.,SchlosserElisabeth,AltnauT.,VandeBroekeMichielR.,LenaertsJanT.M.,ThomasElizabethR.,IsakssonElisabeth,WangJianhui,SunWeijun.AcomparisonofAntarcticIceSheetsurfacemassbalancefromatmosphericclimatemodelsandinsituobservations.JournalofClimate,2016,29:5317-5337.[2]DingMinghu,XiaoCunde,LiYuansheng,RenJiawen,HouShugui,Jinbo,Sunbo.SpatialvariabilityofsurfacemassbalancealongatraverseroutefromZhongshanstationtoDomeA,Antarctica.JournalofGlaciology,2011,57:658-666.[3]WangYetang,HouShugui,SunWeijun,LenaertsJanT.M.,VandeBroekeMichielR.,VanWessemJ.M.RecentsurfacemassbalancefromSyowaStationtoDomeF,EastAntarctica:comparisonoffieldobservations,atmosphericreanalyses,andaregionalatmosphericclimatemodel.ClimateDynamics,2015,45:2885-2899.[4]WangYetang,ThomasElizabeth,HouShugui,HuaiBaojuan,WuShuangye,SunWeijun,QiShanzhong,DingMinghu,ZhangYulun.SnowaccumulationvariabilityovertheWestAntarcticIceSheetsince1900:AcomparisonoficecorerecordswithERA-20Creanalysis.GeophysicalResearchLetters,2017,44:11482-11490.[5]ZhangTong,StephenPrice,JuLili,LengWei,JulienBrondex,Ga?lDurand,OlivierGagliardini.AcomparisonoftwoStokesicesheetmodelsappliedtotheMarineIceSheetModelIntercomparisonProjectforplanviewmodels(MISMIP3d).TheCryosphere,2017,11:179–190.五、主要完成人和完成單位情況1.王葉堂，排名1/5，行政職務(wù)：無，技術(shù)職稱：教授，工作單位：山東師范大學(xué)，完成單位：山東師范大學(xué)。對本項目主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：作為項目負(fù)責(zé)人，全面參與了本項目的全部工作，對提名書主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)1、2和3做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。通過國際合作，將中山站-DomeA表面物質(zhì)平衡監(jiān)測網(wǎng)拓展到了昭和站-DomeF斷面，揭示了這兩斷面表面物質(zhì)平衡時空變化的主要控制機(jī)理。提出了西南極冰蓋百年尺度表面物質(zhì)變化的空間模式，詮釋了其驅(qū)動機(jī)制。首次建立了國際上到目前為止最為完善的南極冰蓋表面物質(zhì)平衡觀測數(shù)據(jù)庫，定量評估了南極冰蓋不同時間尺度的表面物質(zhì)平衡量及對海平面變化的貢獻(xiàn)。2.孫維君，排名2/5，行政職務(wù)：副主任，技術(shù)職稱：副教授，工作單位：山東師范大學(xué)，完成單位：山東師范大學(xué)。對本項目主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：是代表性論文1，3，4的主要作者。對提名書主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)3做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。收集整理了表面物質(zhì)平衡觀測數(shù)據(jù)，建立了質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，參與完成了南極冰蓋表面物質(zhì)平衡觀測數(shù)據(jù)庫的建立工作。對再分析資料和區(qū)域氣候模式模擬南極冰蓋表面物質(zhì)平衡的能力進(jìn)行了定量評估，辨識了限制其能力的主要因子，指出了模式改進(jìn)的方向和可能的方法，為減小氣候模式的不確定性提供了重要參考。3.丁明虎，排名3/5，行政職務(wù)：副所長，技術(shù)職稱：研究員，工作單位：中國氣象科學(xué)研究院，完成單位：中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院。對本項目主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：對提名書主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)1和3做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。在前人南極科學(xué)考察基礎(chǔ)上，積極探索表面物質(zhì)平衡觀測方法的創(chuàng)新，建立了東南極冰蓋中山站-DomeA表面物質(zhì)平衡觀測網(wǎng)絡(luò)?；谟^測結(jié)果，闡述了斷面不同高度帶表面物質(zhì)平衡時空變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了該斷面內(nèi)陸和海岸區(qū)成偶極子空間型變化模式，貢獻(xiàn)了建立南極冰蓋表面物質(zhì)平衡實測數(shù)據(jù)庫的大量觀測數(shù)據(jù)。4.張通，排名4/5，行政職務(wù)：無，技術(shù)職稱：副教授，工作單位：北京師范大學(xué)，完成單位：中國氣象科學(xué)研究院。對本項目主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：對提名書主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)3做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。發(fā)展了三維冰蓋和冰架系統(tǒng)的full-Stokes冰流模式，參與了多個全南極冰蓋模擬比較計劃。闡明了不同數(shù)值離散方式導(dǎo)致的兩種不同全階Stokes冰蓋模式接地線進(jìn)退的差異性來源，開展