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河海大學海洋學院王喜冬教授團隊在海盆-跨海盆尺度海氣相互作用對熱帶氣旋強度低頻變異的調制機理、鹽度障礙層變化機理及其對海氣相互作用的影響、衛星海洋遙感數據重構海洋三維溫鹽場等研究方面取得新進展。 熱帶氣旋強度尤其是迅速強化的預報是限制熱帶氣旋預報水平的一個瓶頸，是熱帶氣旋預報中面臨的最具挑戰的難題之一，課題組研究生開展了海盆-跨海盆尺度的海氣相互作用對熱帶氣旋強度低頻變異的調制機理研究。基于觀測和數值模擬試驗，發現冬季ENSO通過影響沃克環流和羅斯貝波列的傳播調制次年夏季北大西洋大氣海洋熱力和動力環境，進而影響北大西洋熱帶氣旋的數量和強度等。該研究成果強調了赤道東太平洋冬季海溫異常季節持續性效應對北大西洋熱帶氣旋活動的重要性，為提高熱帶氣旋氣候預測能力提供了新的思路（Quan等，2019）；同時，也發現在夏季風后的孟加拉灣，與ENSO相關的赤道東太平洋的海溫異常誘導了沃克環流和羅斯貝波列的變異，導致北印度洋熱帶和熱帶外的大氣和海洋狀態形成偶極子狀異常結構，繼而誘導了熱帶氣旋生成位置的南北振蕩，伴隨熱帶氣旋生成位置的變化，熱帶氣旋的強度也隨之發生顯著的變化（Fan等，2019）。 印太暖池是引起全球氣候變化最為敏感的海域之一，大量的降雨在印太暖池近表層形成強的鹽度層結，誘導障礙層的發生，從而影響海氣相互作用，深入研究印太暖池鹽度障礙層變異規律及其控制機理對提高極端天氣和氣候事件的預測水平具有重要的科學意義。課題組成員提出了控制孟加拉灣障礙層年代際變化的機制，發現PDO通過影響沃克環流的年代際變化間接地調控孟加拉灣障礙層的年代際變化，而赤道印度洋羅斯貝波和孟加拉灣沿岸開爾文波在年代際尺度上對障礙層的變異影響較小；動力學分析顯示，淡水通量引起的卷挾和平流過程主導了孟加拉灣北部海域障礙層的年代際變化，而淡水通量和海表熱通量誘導的卷挾過程主導了孟加拉灣南部海域障礙層的年代際變化（Pang等，2019）。另外，還發現孟加拉灣北部深厚的障礙層對近二十年季風后孟加拉灣熱帶強化率的變化有重要影響，顯著地促進了強化率的增加，這主要是因為近二十年熱帶氣旋軌跡向東北方向發生了偏移，孟加拉灣北部深厚的障礙層限制了熱帶氣旋誘導的海面冷卻，進而促進了熱帶氣旋的強化（Fan等，2020）。 衛星遙感可以提供高時空分辨率的海表觀測數據，特別是微波遙感即使在熱帶氣旋期間也能獲得大量的觀測數據。然而，衛星觀測資料只能提供海洋表層信息，如何有效地同化衛星遙感資料從而獲得上層海洋熱鹽結構是海洋數據同化領域中亟需解決的前沿難題。課題組根據不同海區的動力學特征，基于表面強迫準地轉理論，從動力映射角度建立了海洋表層與次表層之間的關系模型，該技術可利用實時的衛觀測海表溫度、海表鹽度和海面高度資料，快速地估計三維溫度、鹽度、密度和流速等海洋狀態（Chen等，2020）。

作為一種高熵可再生能源，不規則海洋波浪能量是一種很有前途的可持續能源，正受到全世界的廣泛關注。

近日，東南大學物理學院王金蘭教授與美國德克薩斯大學奧斯汀分校劉遠越教授團隊合作，基于第一性原理的多尺度模擬方法，結合真實電催化反應條件，在單原子穩定性方面取得了最新研究進展。

光動力治療（Photodynamic Therapy，PDT）作為一種光介導活性氧的新型癌癥治療方法，與手術、放療、化療等傳統癌癥治療方式相比，具有治療效率高、無耐藥性、創傷小等優點，已逐漸成為部分癌癥的臨床治療替代手段。

銅氧化物超導體自從1986年被發現以來，其超導機理一直被本領域科學家高度關注。具有庫侖排斥的兩個電子，為什么在高達160多開爾文（約等于零下113度）下仍然能夠相互吸引形成電子配對，并凝聚成為宏觀的量子相干態，這是橫亙在凝聚態物理領域的一個重大科學問題。2008年至今，鐵基超導體家族的發現和壯大也為超導機理的研究注入了新的活力。隨著研究的深入，從僅有的兩大非常規超導家族出發，實際上人們很難直接得到普遍的規律和共識。如果出現一個除銅基，鐵基之外的第三家族的超導體，這一情況可能得到很大的改善。2019年，美國斯坦福大學小組在介于鐵、銅之間的鎳元素所形成的氧化物Nd1-xSrxNiO2薄膜中發現了9-15 K左右的超導電性，它似乎具有與銅氧化物超導體類似的3d9最外層電子軌道，這為非常規超導機理的研究提供了一個嶄新的平臺。科學界非常關心它的超導形成與銅氧化物超導體有何異同，因此在學界迅速掀起了對鎳基超導體研究的熱潮。 超導體內部的單粒子激發需要一定的能量即為超導能隙，這也是超導態為什么能夠在一定溫度下穩定存在的原因。而兩個電子形成配對的內在因素直接決定著超導能隙函數的表現形式。因此探測非常規超導體的機理問題的首要任務是知道超導能隙的函數形式。就鎳基超導體實驗而言，得到Nd1-xSrxNiO2超導薄膜樣品似乎比較困難，因此國際上關于Nd1-xSrxNiO2薄膜的相關實驗還不是很多，許多實驗并不能直接反映超導的能隙函數。最近南京大學聞海虎團隊和聶越峰、潘曉晴團隊通力合作，成功在Nd1-xSrxNiO2超導薄膜樣品中測量到高質量的掃描隧道譜，證明了Nd1-xSrxNiO2中存在兩類超導能隙，一類是V型隧道譜即典型的d波超導能隙，能隙最大值為3.9meV，這一點與銅氧化物超導體及其類似；而另一類是完全能隙形式（full gap）的隧道譜，能隙值為2.35meV，這一點又與銅氧化物不一致，而與鐵基超導體相似。聶越峰實驗組利用分子束外延（MBE）技術制備出高質量的Nd1-xSrxNiO3 (113)薄膜及具有初步超導轉變的Nd1-xSrxNiO2 (112)薄膜，聞海虎小組進行了后續的氫化處理，進一步優化了Nd1-xSrxNiO2 (112)鎳基薄膜的超導轉變溫度及表面平整度，這是實驗能夠獲得成功的關鍵因素之一。這一結果揭示了Nd1-xSrxNiO2超導體的能隙函數，發現與銅氧化物之間既有相似之點也有不同之處，并為接下來繼續對鎳基超導體開展深入研究奠定了堅實的實驗基礎。

研究團隊通過將量子點精確地集成在帶有角向光柵的微環腔的波幅位置、并結合超低吸收的零場鏡面高反結構，同時實現了單光子的發射增強和軌道角動量的高效提取，在國際上率先實現了可攜帶軌道角動量的高亮度固態單光子源，有望為高維量子信息處理提供小型化、可集成、易擴展的半導體核心光量子器件。