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    中国参与“国际Argo计划”的奋斗足迹 走上全球海洋观测的前台

    2019-09-02 18:23:11 来源: 中国海洋报
    聊聊

    抵御台风、飓风、厄尔尼诺等海洋灾害的侵袭,保障渔业捕捞、远洋运输等海上活动的安全,认知全球海洋、气候和生态系统的变异机制……这些都离不开对海洋环境要素及相关生物地球化学要素的获取和认知,需要编织一张能对海洋实现全面、有效、实时观测的“天罗地网”。国际Argo计划便是其中重要一环。

    国际Argo计划的实施,使之前难以获取的数据,如今可轻而易举地得到。该计划的目标是建立一个由自由漂流浮标组成的大洋观测网,每个浮标每10天获取1条0米~2000米深度范围的温盐深(约1000组数据)资料。今年10月13日~18日,第20次国际Argo资料管理组会议将在法国召开,以进一步提升Argo资料质量、数据兼容性和时效性,推进各国Argo资料业务化工作。

    积极参与 获取海量观测数据

    作为海洋事业发展的基础,海洋观测一直受到各国高度重视。在多个全球性计划引领下,如今,国际海洋观测已进入多平台、多传感器集成的立体观测时代,一个综合性的全球海洋立体实时观测系统正逐步完善。

    国际Argo计划在该系统中扮演着重要角色。这个计划被称为海洋学史上的“观测技术革命”,由来自近30个沿海国的科学家组成的合作团队执行。自1999年布放第一个自动剖面浮标开始,该计划已布放了近16000个浮标,提供了超过200万幅海洋环境图像。

    自然资源部第二海洋研究所是我国参与实施国际Argo计划的执行单位,中国Argo首席科学家和国际Argo指导组中国成员代表均来自该所卫星海洋环境动力学国家重点实验室。海洋二所的中国Argo实时资料中心肩负着我国Argo大洋观测网浮标数据的传输、处理等工作。

    该中心成立之初,就在国际上率先提出利用船载温盐深仪观测的现场剖面资料校正Argo资料的技术方法,建立了针对不同类型剖面浮标的数据接收与解码、校正处理与质量控制、交换分发与共享服务系统,有效提高了Argo资料的质量,满足了国际Argo计划的观测精度要求,使我国成为有能力向全球Argo资料中心提交经实时、延时质量控制资料的9个国家之一。

    2017年,中心将Argo观测扩展至生物地球化学领域。同年11月,搭载“雪龙”号科考船,中心在新西兰以南的南太平洋海域布放了第一个深海Argo剖面浮标,开启了我国参与国际深海Argo计划的前期试验。

    从2002年正式加入国际Argo计划,我国已累计收集了全球Argo实时海洋观测网近200万条0米~2000米水深范围的温盐剖面资料,比过去70年在近海和大洋获得的全部海洋环境要素资料的总和还多。

    自主研发 实力成就重要成员

    时间回到1998年,一场百年一遇的特大洪水来袭,给我国造成巨大损失。这次洪魔肆虐的主因之一便是1997年发生的上世纪最强厄尔尼诺事件。

    为预测厄尔尼诺,上世纪90年代初,一些发达国家开始组建“热带大气海洋观测网(TAO)”,即在赤道太平洋海域布放了69个锚碇观测浮标。虽然浮标数量不多,但这已是人类有史以来在海上建立的最大规模定点观测网。中国也参与其中,并投放了自己的浮标。

    由于是第一次参与国际海洋观测网建设,缺乏国际合作经验,加之资金短缺,难以维护远在太平洋的浮标系统,观测网项目一结束,中国便把浮标运回了国内。不料,没有浮标投放在赤道太平洋,国际上便对中国封锁了TAO的所有信息,一封锁就是10年。

    而正是这个观测网提供的数据,帮助美国提前6个月预报了1997/1998年发生的厄尔尼诺事件,仅加利福尼亚州就避免了近10亿美元的经济损失。中国科学家意识到,在海上建立全球观测网势在必行。

    赴美考察、参加国际Argo科学组会议、实地查看Argo浮标“真身”……经过两年多的调研了解,2002年,我国正式加入国际Argo计划,成为继美国、法国、日本等国之后第9个加入该计划的国家。同年,中国Argo实时资料中心正式建立。

    18年间,我国从早期的国际Argo计划参与国,发展成为能够自主研发自动剖面浮标、主导建设南海Argo区域海洋观测网、自主研制全球海洋Argo网格数据集并提供国际共享服务的重要成员国。?

    愿景可期 从核心向全球迈进

    今年3月,第20次国际Argo指导组年会在杭州召开。会议提出了Argo2020愿景。作为加强版的全球Argo计划,“Argo2020”力争2020年~2025年建成一个综合性全球海洋立体实时观测网,在对0米~2000米海水温度和盐度进行观测的同时,由“核心Argo”向“全球Argo”(即向边缘海、高纬度海域、深海、生物地球化学领域及赤道强化观测等)扩展。

    “Argo2020将极大促进人们对于引发海洋、气候和生态系统变异背后过程的认知,从而进一步优化模型的参数化,改进相关预报和预测结果,更好地服务社会。”海洋二所高级工程师刘增宏表示。

    据了解,由卫星海洋环境动力学国家重点实验室发起的国际上首个西北太平洋生物地球化学Argo区域观测网已启动建设。同时,建设和维护包括北太平洋西边界流海域和西太平洋典型边缘海-南海在内的Argo区域海洋观测网计划也已正式提出,并逐步向印度洋孟加拉湾和阿拉伯海扩展,最终将建成至少由400个剖面浮标组成的覆盖海上丝绸之路的区域Argo海洋观测网,使之成为“全球Argo”的重要组成部分。

    随着国际Argo计划向“Argo2020”迈进,各国在Argo观测网中也将投入更多人力和物力。

    中国Argo首席科学家许建平指出,在加强深海Argo计划参与度的同时,我国Argo计划的实施和Argo大洋观测网的建设也应创新海洋调查体制机制,同时,建设一支专业的高水平科技支撑队伍尤为重要。

    “今年以来,我国已布放了很多浮标,但属于中国Argo计划的只有4个,海上活跃浮标的数量也从最多时204个,减少到目前的80个。”对此,许建平呼吁加大布放属于中国Argo计划的浮标数量。

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