摘要： 海洋作为地球系统的“血液”，是联系地球系统各圈层的纽带，是现代地球系统科学的重要组成部分。海洋约占地表的71%，是主要的资源仓储和灾害发源地，是未经充分开发的最后疆域，是世界上资源的“兵家必争之地”，也是最主要的气候调节器，对地球系统的热量循环、水循环、物质循环等有重要的调控作用。深入认识海洋动力过程及能量物质循环过程是理解和应对全球及区域气候变化的关键。开发海洋是21世纪沿海国家的主要发展战略之一，既要充分开发和利用海洋资源，也要研究预测海洋相关的自然灾害。为了更好地了解目前海洋科学的发展和研究前沿，我们组织了“深海多圈层过程与地球系统”专辑，共收集了22篇学术论文。
1.“海洋科学发展综述”栏目。针对目前国内外海洋科学的发展现状，吴立新等（2022）对当前海洋研究领域诸多悬而未决的重大前沿科学问题进行了梳理和凝练，回顾总结了我国海洋科学领域的研究进展与发展态势，对标找出与世界先进海洋强国的差距，最后基于当前这一重要历史机遇，对我国海洋科学未来发展方向和具体目标进行了展望。
2.“物理海洋与气候变化”栏目。西北太平洋黑潮延伸体是全球海洋动力过程最复杂、对全球气候变化最敏感和全球海洋渔业产量最大的区域之一。陈朝晖等（2022）介绍了国际上针对黑潮延伸体海区的相关观测情况以及近年来我国在该区域观测系统的构建工作，将为揭示多尺度物理-生物过程耦合、深海能量串级及其气候效应与深海碳循环等领域实现突破提供重要的观测支撑。侯啸林等（2022）对取自热带西太平洋B10钻孔的岩心样品进行了环境磁学测试，研究发现：冰期沉积物中高矫顽力矿物含量增多，磁性颗粒粒径变大，反映东亚冬季风增强；间冰期沉积物中高矫顽力矿物含量降低，磁性颗粒粒径变细，反映东亚冬季风减弱。
3.“海洋化学”栏目。李思琦等（2022）利用顶空平衡法与qPCR技术测定了2018年春季黄、渤海柱状沉积物中甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)浓度，分析了其与间隙水中相关环境因子的关系。朱东栋等（2022）提出海洋硅循环过程复杂，受生物、物理和化学多重因素的影响，针对海洋硅循环关键过程的研究有助于综合评估海洋硅的“源-汇”和收支。徐昭萌等（2022）总结了不同海洋低氧环境活体底栖有孔虫分布特征、外壳化学组成特征和生存机理，活体底栖有孔虫对人为诱导低氧环境的响应，为后续推进海洋低氧环境下底栖有孔虫相关研究提供参考和借鉴。
4.“海洋沉积动力学”栏目。郑成等（2022）对雅浦海沟北部深渊、超深渊柱状沉积物样品进行了扫描电子显微镜（SEM）观察和X射线能谱（EDS）分析。结果表明，该区沉积物的形成受到海沟坡度、水动力环境、重力滑塌、浊流沉积、火山活动和漏斗效应等多种因素的显著影响。刘勇等（2022）根据东海北部表层沉积物的泥温测试、粒度分析与重矿物鉴定数据，从矿物迁移路径的角度认识东海北部陆架的物质输运与聚集过程，理解优势矿物示踪意义及其与区域环流系统动力环境的响应机制。官玉龙等（2022）总结了近年来有关东北印度洋沉积物组成及物源、气候环境演化以及环境磁学记录等方面的研究进展，未来需要借助环境磁学手段，提高对该地区气候环境、古地磁场演化的认识。周尚等（2022）对西太平洋暖池区表层沉积物样品进行现场物理力学性质测试和室内涂片鉴定，提出沉积物生物组分含量与物理力学性质之间的拟合公式，可以为深海沉积物工程性质的评价提供支撑。
5.“近海油气资源”栏目。渤海湾盆地是华北克拉通东部的晚中—新生代断陷盆地，经历多期构造运动。叶涛等（2022）基于三维地震和钻井资料，认为渤海西南海域中生代以来经历了印支期逆冲褶皱成山、燕山早期左旋逆冲改造、燕山中期裂陷反转以及燕山晚期褶皱等多期变形过程。周琦杰等（2022）通过对渤中19-6潜山的解剖，提出印支早期挤压隆起、印支晚期伸展改造、燕山早期左行压扭改造、燕山中期左行伸展改造、燕山晚期左行压扭改造和喜山期右行伸展埋藏6个阶段模式。张向涛等（2022）以珠三坳陷阳江东凹为突破口，对珠江口盆地惠州运动的响应特征进行了研究，发现惠州运动不仅导致珠三坳陷阳江东凹断裂体系由NE-NEE向张性断裂向近EW-NWW向张扭性断裂转换，也使得该区断裂活动向西迁移，并发生强弱和南北转换。段威等（2022）通过与南海珠江口盆地惠州凹陷内原油和烃源岩样品进行生物标志化合物、同位素特征的系统对比，结合三维油气运移路径模拟，认为惠州凹陷东南缘远源凸起带原油主要来源于文昌组烃源岩。彭光荣等（2022）利用四维层序地层模拟（Bandlands软件）技术结合沉积体系的研究结果，分析认为珠江口盆地阳江凹陷文昌组下段是烃源岩发育的最有利时期。
6.“近海地质灾害”栏目。贾仲佳等（2022）总结并分析了全球766次地震海啸，认为逆冲型、正断型和奇异型地震可直接引起海底地形垂向变化，进而引发海啸，而走滑型地震引发海啸则可能与海底滑坡有关。为避免深海海底地质灾害对海底工程造成危害，解决深海海底地质灾害监测预警的难题，孙志文等（2022）研发了一套复杂深海工程地质原位长期监测系统，通过声学、电阻率和超孔隙水压力等方法监测深海海底沉积物的物理力学性质变化，实现了对深海海底地质灾害的监测和预警。陈天等（2022）回顾了国际、国内海底孔隙压力观测技术的相关研究进展，旨在分析总结孔隙压力观测技术及其应用中涉及的一些核心技术和亟待解决的关键问题，以期为我国该项技术的发展和应用提供借鉴。俯冲带地区深海-岩石圈流体交换及其效应是一个多物理场耦合的复杂系统，邢会林等（2022）提出需要从地球系统科学的角度出发，将流体运移与传统的固体地球研究相结合，着眼于多学科交叉的多场耦合动力学综合研究，对俯冲带地区深海-岩石圈流体交换及其效应进行多时空尺度定量化表征和分析。
7.“海洋地球物理观测”栏目。朱俊江等（2022）利用Matlab中的图形用户界面工具，开发和设计了简单易操作的OceanVis1.0数据可视化和图形用户界面，解决大洋关键区域的多种数据可视化综合分析能力问题，也为具体航次的海底调查提供各类海底探测数据的快速显示，提供数据可视化和图形支撑平台。季春生等（2022）研发了“深海海底边界层原位观测系统（In-situ Observation System for Bottom Boundary Layer in Abyssal Sea）”，实现了内孤立波动力过程与海底边界层物理化学参数动态变化的同步观测，证实内孤立波可以引起海底边界层的沉积物再悬浮。高福建等（2022）采用新研制的重锤震源和多尺度层析成像方法，结合海滩柱状样品的验证，建立了青岛石老人海水浴场海滩下方的深度近50 m的速度结构模型。该方法可以推广到其他海滩的结构探测，对于海滩结构分析、演化过程研究、开发和保护具有重要意义。
本专辑得到教育部“深海圈层与地球系统前沿科学中心”项目的资助。