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中國參與“國際Argo計劃”的奮斗足跡 走上全球海洋觀測的前臺

文章來源: 中國海洋報      發布時間:2019-09-02      發布人: 綜合辦公室      【字體:  

抵御臺風、颶風、厄爾尼諾等海洋災害的侵襲,保障漁業捕撈、遠洋運輸等海上活動的安全,認知全球海洋、氣候和生態系統的變異機制……這些都離不開對海洋環境要素及相關生物地球化學要素的獲取和認知,需要編織一張能對海洋實現全面、有效、實時觀測的“天羅地網”。國際Argo計劃便是其中重要一環。

國際Argo計劃的實施,使之前難以獲取的數據,如今可輕而易舉地得到。該計劃的目標是建立一個由自由漂流浮標組成的大洋觀測網,每個浮標每10天獲取10米~2000米深度范圍的溫鹽深(約1000組數據)資料。今年1013日~18日,第20次國際Argo資料管理組會議將在法國召開,以進一步提升Argo資料質量、數據兼容性和時效性,推進各國Argo資料業務化工作。

積極參與 獲取海量觀測數據

作為海洋事業發展的基礎,海洋觀測一直受到各國高度重視。在多個全球性計劃引領下,如今,國際海洋觀測已進入多平臺、多傳感器集成的立體觀測時代,一個綜合性的全球海洋立體實時觀測系統正逐步完善。

國際Argo計劃在該系統中扮演著重要角色。這個計劃被稱為海洋學史上的“觀測技術革命”,由來自近30個沿海國的科學家組成的合作團隊執行。自1999年布放第一個自動剖面浮標開始,該計劃已布放了近16000個浮標,提供了超過200萬幅海洋環境圖像。

自然資源部第二海洋研究所是我國參與實施國際Argo計劃的執行單位,中國Argo首席科學家和國際Argo指導組中國成員代表均來自該所衛星海洋環境動力學國家重點實驗室。海洋二所的中國Argo實時資料中心肩負著我國Argo大洋觀測網浮標數據的傳輸、處理等工作。

該中心成立之初,就在國際上率先提出利用船載溫鹽深儀觀測的現場剖面資料校正Argo資料的技術方法,建立了針對不同類型剖面浮標的數據接收與解碼、校正處理與質量控制、交換分發與共享服務系統,有效提高了Argo資料的質量,滿足了國際Argo計劃的觀測精度要求,使我國成為有能力向全球Argo資料中心提交經實時、延時質量控制資料的9個國家之一。

2017年,中心將Argo觀測擴展至生物地球化學領域。同年11月,搭載“雪龍”號科考船,中心在新西蘭以南的南太平洋海域布放了第一個深海Argo剖面浮標,開啟了我國參與國際深海Argo計劃的前期試驗。

2002年正式加入國際Argo計劃,我國已累計收集了全球Argo實時海洋觀測網近200萬條0米~2000米水深范圍的溫鹽剖面資料,比過去70年在近海和大洋獲得的全部海洋環境要素資料的總和還多。

自主研發 實力成就重要成員

時間回到1998年,一場百年一遇的特大洪水來襲,給我國造成巨大損失。這次洪魔肆虐的主因之一便是1997年發生的上世紀最強厄爾尼諾事件。

為預測厄爾尼諾,上世紀90年代初,一些發達國家開始組建“熱帶大氣海洋觀測網(TAO)”,即在赤道太平洋海域布放了69個錨碇觀測浮標。雖然浮標數量不多,但這已是人類有史以來在海上建立的最大規模定點觀測網。中國也參與其中,并投放了自己的浮標。

由于是第一次參與國際海洋觀測網建設,缺乏國際合作經驗,加之資金短缺,難以維護遠在太平洋的浮標系統,觀測網項目一結束,中國便把浮標運回了國內。不料,沒有浮標投放在赤道太平洋,國際上便對中國封鎖了TAO的所有信息,一封鎖就是10年。

而正是這個觀測網提供的數據,幫助美國提前6個月預報了1997/1998年發生的厄爾尼諾事件,僅加利福尼亞州就避免了近10億美元的經濟損失。中國科學家意識到,在海上建立全球觀測網勢在必行。

赴美考察、參加國際Argo科學組會議、實地查看Argo浮標“真身”……經過兩年多的調研了解,2002年,我國正式加入國際Argo計劃,成為繼美國、法國、日本等國之后第9個加入該計劃的國家。同年,中國Argo實時資料中心正式建立。

18年間,我國從早期的國際Argo計劃參與國,發展成為能夠自主研發自動剖面浮標、主導建設南海Argo區域海洋觀測網、自主研制全球海洋Argo網格數據集并提供國際共享服務的重要成員國。?

愿景可期 從核心向全球邁進

今年3月,第20次國際Argo指導組年會在杭州召開。會議提出了Argo2020愿景。作為加強版的全球Argo計劃,“Argo2020”力爭2020年~2025年建成一個綜合性全球海洋立體實時觀測網,在對0米~2000米海水溫度和鹽度進行觀測的同時,由“核心Argo”向“全球Argo”(即向邊緣海、高緯度海域、深海、生物地球化學領域及赤道強化觀測等)擴展。

“Argo2020將極大促進人們對于引發海洋、氣候和生態系統變異背后過程的認知,從而進一步優化模型的參數化,改進相關預報和預測結果,更好地服務社會。”海洋二所高級工程師劉增宏表示。

據了解,由衛星海洋環境動力學國家重點實驗室發起的國際上首個西北太平洋生物地球化學Argo區域觀測網已啟動建設。同時,建設和維護包括北太平洋西邊界流海域和西太平洋典型邊緣海-南海在內的Argo區域海洋觀測網計劃也已正式提出,并逐步向印度洋孟加拉灣和阿拉伯海擴展,最終將建成至少由400個剖面浮標組成的覆蓋海上絲綢之路的區域Argo海洋觀測網,使之成為“全球Argo”的重要組成部分。

隨著國際Argo計劃向“Argo2020”邁進,各國在Argo觀測網中也將投入更多人力和物力。

中國Argo首席科學家許建平指出,在加強深海Argo計劃參與度的同時,我國Argo計劃的實施和Argo大洋觀測網的建設也應創新海洋調查體制機制,同時,建設一支專業的高水平科技支撐隊伍尤為重要。

“今年以來,我國已布放了很多浮標,但屬于中國Argo計劃的只有4個,海上活躍浮標的數量也從最多時204個,減少到目前的80個。”對此,許建平呼吁加大布放屬于中國Argo計劃的浮標數量。

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