近日，中国科学院海洋研究所王凡团队携手南京信息工程大学张荣华教授、崂山实验室蔡文炬院士等，在Nature Communications发表题为“Projection of ENSO using observation-informed deep learning”的研究论文。该研究开创性地利用观测数据约束的深度学习方法，显著降低了全球关键气候现象厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）未来变化预估的不确定性。 ENSO是地球气候系统中最强的年际变率信号，其冷暖位相的转换通过大气遥相关深刻影响全球极端天气、生态系统和经济发展。然而，当前国际主流耦合气候模式（CMIP）对ENSO海表温度（SST）变率的未来预估存在巨大差异，不确定性部分源于模式对ENSO物理过程模拟的偏差。 为突破这一瓶颈，研究团队设计了一种“observation-informed”深度学习方法。研究人员利用多个CMIP6气候模式的历史和未来情景数据，训练了11个独立的人工神经网络（ANN）模型，目标是学习每个模式中ENSO变率与热带太平洋平均海温状态之间的复杂关系。随后，团队引入真实观测数据对这些ANN进行验证和筛选，特别关注那些能够准确捕捉观测到的ENSO对海温变化响应的ANN（如基于GISS-E2-1-H模型训练的ANN）。通过可解释性分析和ENSO物理机制（如Bjerknes稳定性指数和ENSO非线性）检验，研究证实表现优异的ANN成功内化了真实的ENSO物理过程，尤其对赤道中太平洋和远东太平洋的海温变化高度敏感，这与已知的ENSO关键反馈区域一致。利用ANN对高排放情景（SSP5-8.5）下21世纪ENSO海温变率进行约束性预估。结果表明，相较于原始CMIP模式预测结果，经ANN约束的预测不确定性范围降低了54%。 该研究进一步发现，尽管传统分析认为观测与模式在20世纪热带太平洋变暖模态上存在显著差异，但当聚焦于机器学习识别出的调控ENSO变率的关键区域时，观测数据和气候模式模拟均一致地显示出类似“厄尔尼诺型”的变暖特征，揭示了此前被忽略的物理一致性，不仅弥合了观测与模式的差异，更通过机器学习挖掘出隐藏的关键物理机制，为ENSO未来预估提供了可量化的物理依据。 论文第一作者为中国科学院海洋研究所朱聿超副研究员，通讯作者为张荣华教授和王凡研究员，合作作者包括崂山实验室蔡文炬院士、李德磊研究员，中国海洋大学管守德教授，中国科学院海洋研究所李元龙研究员。该研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目等联合资助。 论文信息： Zhu, Y., Zhang, RH.*, Wang, F.* et al. Projection of ENSO using observation-informed deep learning. Nature Communications. 16, 7736 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-63157-z 论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63157-z

7月29日，第三届海岸带大会在山东烟台隆重召开。“坤元”大模型首席科学家、中国科学院地理科学与资源研究所苏奋振研究员发布了两款自主研发的大模型——“坤元·感东南”与“坤元·拟千海”。两款大模型分别针对陆和海，构建起陆海智能监测与模拟技术体系。这是遥感与海洋研究融合人工智能的又一重要成果，将为区域遥感精准快速探测和全球海洋模拟提供强有力支撑。“拟千海”大模型用于解决大洋千米层数据匮乏和理论局限的困境。该模型的研发能够助力中层洋流动力学特征、物质输运机制及其多尺度相互作用规律解析，深化人类对海洋动力过程与全球气候系统的科学认知。

8月5日，农业农村部、生态环境部联合发布《中国渔业生态环境状况公报（2024）》。公报显示，2024年我国渔业生态环境状况总体保持稳定。2024年，农业农村部组织全国渔业生态环境监测网所属42个监测中心（站），对159个海洋和内陆重要渔业水域环境状况进行常规监测。结果显示：所有监测水域铅、镉和砷指标监测浓度均优于评价标准；与2023年相比，海洋重要渔业水域中化学需氧量指标的超标面积比例下降25%；内陆重要渔业水域中非离子氨、高锰酸盐指数指标的超标面积比例分别下降24.8%和32.1%。公报还首次公布了近5年我国渔业水域生态环境状况。监测表明，我国海洋天然重要渔业水域中主要超标因子为无机氮和活性磷酸盐，与2020年相比，超标面积比例下降幅度分别为16%和50.4%。江河重要渔业水域中主要超标因子为总氮和总磷，总氮超标面积比例变化不大、总磷超标面积比例下降幅度为41.3%。湖泊水库重要渔业水域中主要超标因子为总氮、总磷和高锰酸盐指数，其超标面积比例总体稳定。

8月25日，自然资源部海洋发展战略研究所发布《美式“航行自由”法律评估报告》中英文版（以下简称《报告》）。《报告》旨在对美国“航行自由”相关主张和实践是否符合国际条约和一般国际法、是否具备法律基础进行评估。   《报告》检视了美国在航行自由方面的法律立场和实践，特别是与“航行自由计划”有关的表态与行动，聚焦军舰无害通过、救助入境、过境通行、群岛海道通过权、“国际水域”、岛屿法律地位、直线基线、远海群岛领海基线、专属经济区军事活动、防空识别区、历史性水域等11个问题，归纳了美式“航行自由”的主张、特点与影响。   《报告》共分四部分。第一部分简述美国对航行自由的总体立场及其行动，归纳美式“航行自由”的主要法律观点。第二部分分析美国对于航行权利的认知和相关实践，及其同国际法规则之间的差距。第三部分分析美国限制沿海国权利的合法性问题，讨论其是否具有充分国际法基础。第四部分在合法性与合理性层面对美式“航行自由”进行总体评估。  《报告》指出，美式“航行自由”包含大量美国自创概念、自设标准的所谓习惯国际法，与国际法和许多国家的实践相悖。美国借助这些主张和行动，极尽所能压缩其他国家的合法权益，扩大其权利和自由，以获取不受法律约束的“自由”。   《报告》认为，美式“航行自由”缺乏国际法基础，也严重扭曲了国际法的解释与发展，延续“炮舰外交”的强权逻辑，体现了美国使用军事力量对他国施压的惯常做法。美式“航行自由”服务于美国的国家利益及其地缘政治战略，涉嫌以军事力量威胁地区和平稳定、扰乱国际海洋秩序，体现出鲜明的不法性、无理性和双重标准。   《报告》由自然资源部海洋发展战略研究所组织撰写，来自海洋发展战略研究所、中国国际问题研究院、清华大学、上海交通大学、天津外国语大学、华阳海洋研究中心等研究机构和高校的专家共同完成。

【内容概述】8月20日，武汉光电国家研究中心张新亮教授、余宇教授研究团队提出基于无序引导型光子芯片与神经网络的高维光场探测系统，可同时实现光的强度、宽谱以及混合全斯托克斯偏振态的综合检测。      研究团队展示了一种创新的无序引导芯片，通过对无序分布进行精心设计，引入复杂的干涉和散射效应，将光谱与偏振信息编码为不同的多通道光强分布，基于逆向设计的引导区将输出高效收集至片上锗硅光电探测器阵列，神经网络再对多路光电流解码恢复光场信息。 图1.高维探测与成像系统工作原理示意图 实验结果表明，该芯片能够在1540-1560nm波长范围内，同时检测混合偏振状态和宽带光谱，偏振测量误差仅为1.2°，光谱分辨率高达400pm。     此外，研究团队还展示了该芯片在高维成像中的应用，其识别性能显著优于传统单维检测方法。例如，在“苹果”图案的成像实验中，芯片成功区分了不同波长和偏振组合的目标，实现了100%的分辨准确率，而传统单维成像系统则无法分辨。该研究不仅为光学检测提供了一种高分辨率、高集成度的解决方案，并且在生物医学诊断、材料分析和光通信等领域展现出广阔的应用前景。 （原文见附件）