ARGO全球海洋观测网与我国海洋监测技术的发展

本文主要介绍了最近国际上继“热带海洋大气观测网 (TAO)”后 ,正在建立的又一个更大规模的全球海洋观测网 ,即“地转海洋学实时观测阵 (ARGO)”的建设及进展情况。并浅析了该网对我国大气、海洋科学研究的科学意义 。

全球实时海洋观测网(Argo)与上层海洋结构、变异及预测研究

围绕国家重点基础研究发展计划项目"基于全球实时海洋观测计划(Argo)的上层海洋结构、变异及预测研究",首先介绍Argo这一新型全球海洋观测网给海洋和大气科学带来的发展机遇以及我们面临的挑战,接着阐述项目重点研究区域西北太平洋和热带印度洋—太平洋的国内外进展,最后给出了项目的关键科学问题和主要研究内容。

全球Argo实时海洋观测网全面建成

文中较详尽地介绍了全球Argo实时海洋观测网建设现状,以及Argo资料在相关领域应用研究中所取得的成果,揭示了Argo资料广阔的应用研究前景。但要实现国际Argo计划的最终目标,尚需各参与国不遗余力。

全球Argo实时海洋观测网建设及应用进展

为了使各国政府、部门管理人员和科技工作者了解国际Argo计划的实施进展,以及帮助广大民众认识实施Argo计划的重要性和已经取得的初步成果,国际Argo信息中心、国际Argo科学组和国际Argo资料管理组联合编写了一本科普宣传册,题为“Argo,一个观测实时海洋的剖面浮标网”,经翻译、整理成文,以帮助国内读者深入了解和认识这一新世纪的重大国际观测计划。文章从陈述开展海洋观测的重要性和实施Argo计划的必要性着手,系统介绍了全球Argo实时海洋观测网建设的现状和Argo资料应用研究所取得的初步成果,以及Argo计划的发展前景等。

我国深海Argo区域观测网成功完成“深海玄武”浮标首次批量布放

2023年12月,由中国海洋大学牵头,崂山实验室、自然资源部第二海洋研究所、中国科学院海洋研究所共同参与的“深海Argo区域观测网建设”在西太平洋菲律宾海盆顺利完成首批6000 m级国产“深海玄武”浮标的布放。自12月9日起,经质量控制的深海温度和盐度剖面观测数据实时提交至全球Argo资料中心(GDAC),参与国际共享与交换。这是我国首次批量布放国产深海Argo浮标,标志着我国在深海Argo区域观测网建设上迈出了重要的一步。

全球海洋观测系统的里程碑——国际ARGO观测系统建立第3000个浮标站

经过8年的发展，全球海洋观测系统（ARGO Ocean Observing Network）实现其初步目标：在全球范围建设3000个自动浮标站。ARGO（Array for Real—time Geostrophic Oceanography）通过系统地测量海洋温度和盐度，对海平面估计与预报的改进作出了贡献，并在季节气候预报的改进和进一步了解飓风活动中发挥了重要的作用。自由漂浮的剖面浮标测量海洋上部2000m的温度与盐度，能够连续监测海洋上部的温度、盐度与洋流速度，所有资料可以在搜集后数小时传送和公布。NOAA负责维护全球ARGO网络近一半的浮标站。

全球海洋Argo网格资料集及其验证

简要介绍了全球海洋Argo网格资料集的制作过程,并着重探讨了该数据集与历史观测资料集(如WOA09和TAO),以及同类型的Argo网格数据集等进行的比较与验证结果,发现利用逐步订正法构建的Argo网格资料与其他数据集相比,除了相互间吻合程度较高,能较客观地呈现出全球海洋中的一些大、中尺度海洋特征外,由Argo资料揭示的一些重要物理海洋特征的结构显得更细致,更能反映这些现象的演变过程和变化规律;加上Argo资料严格的质量控制过程,确保了重构的网格数据集的质量和可靠性。该资料集不仅可以作为研究全球海洋状况或揭示物理海洋现象的基础资料,还可为海洋数值模式的开边界和初始场提供参考依据。

全球海洋中Argo剖面浮标运行状况分析

A rgo剖面浮标是A rgo全球海洋实时观测网建设中的主要观测设备。自2001年国际A rgo计划组织实施以来,世界上已经有22个国家和团体在全球海洋中陆续布放了3 000多个A rgo剖面浮标,它们的寿命和运行状况一直是人们重视和关心的问题,因为这关系到何时能够实现国际A rgo计划的最终目标,更重要的是,涉及到浮标的性能、资料的可靠性。文中就这些问题进行了探讨,希望能有助于关注者对A rgo全球海洋实时观测网的建设及运行情况有一比较全面的了解。

中国将加快建立全球海洋立体观测网

5月22日，南极条约协商会议首次在中国召开。作为负责任大国，我国正以积极的姿态参与南极事务。中国的南极考察历史仅有短短的33年，但这33年来，我国向极地考察强国的目标不断迈进。

南海Argo区域海洋观测网开始建设

9月23日，随着第8个北斗剖面浮标从中国科学院南海海洋研究所实验1号综合科学考察船的后甲板徐徐放入南海中部海盆水域中，标志着由我国主导建设的“南海Argo区域海洋观测网”正式拉开了序幕。这是由国家海洋局第二海洋研究所负责的国家科技基础性工作专项“西太平洋Argo实时海洋调查”重点项目出资购置的首批国产北斗（HM2000型）剖面浮标。

辽宁3个地方海洋观测站将纳入国家全球海洋立体观测网

日前,自然资源部北海局组织专家,对辽宁省绥中天龙寺渔港、锦州中心渔港、盘锦二界沟渔港3个海洋观测站进行现场评估检查,从布局合理性、水文环境观测代表性、验潮井温盐井设置、潮汐温盐观测、气象观测、波浪观测和质量控制等方面现场打分,初步认定这3个海洋观测站达到纳入国家全球海洋立体观测网标准。

中国研制出水下永动机器人 将用于全球海洋观测计划

据悉，我国研制出国内首个深海型海洋温差自供能漂流浮标样机，在理论上实现了“水下永动机器人”。其整体技术处于国际领先水平，将用于全球海洋观测计划（Argo计划）。Argo计划旨在快速、准确、大范围收集全球海洋上层（从海面到2000米深度）的海水剖面资料。该计划构想在全球大洋中每隔3个经纬度布放一个浮标，由数千个浮标组成庞大的海洋观测网，测量海水温度、盐度、压力等。

一种专门用于低纬度洋区观测的Argo剖面浮标

早期研制的Apex型剖面浮标,由于浮力有限,不适合在上下层密度差较大的低纬度海区使用。为了实现国际Argo科学组提出的"要获取全球大洋2 000 m水深剖面资料"的目标,从2004年开始,美国Webb研究公司组织技术研究人员对普通Apex型浮标进行了技术革新,从而使得今天已经建成的全球Argo实时海洋观测网具备了覆盖全球大洋进行2 000 m水深剖面观测的能力。美国华盛顿大学海洋学院Stephen C.Riser教授专门著文详细介绍了这一改进技术,我们对全文进行了翻译和整理,以供国内浮标技术研制人员参考。

利用温度剖面资料结合海面高度估算全球海洋上层热含量异常

利用全球海洋约200万条温度剖面结合海面高度资料,估算了1993—2009年全球海洋0—750m层的热含量异常。分析表明,仅使用剖面温度资料估算的全球海洋上层热含量可以反映出大部分海区热含量的十年变化信号,除了资料稀疏的海区(如南大洋)。全球0—750m海洋上层在1993—2009年的平均增暖速率约1.17W·m 2,增暖最显著的海区出现在40oS附近。全球海洋热储年际变化中大的信号基本上与厄尔尼诺南方涛动(ENSO)相关。热带海洋的热含量变化相对比较稳定。中、高纬海区,特别是南大洋中、高纬海区的热含量增加速度在2001年后超过了热带海区。随着全球Argo实时海洋观测网的建成,其资料量将大大超过过去几十年的总量,结合Jason/TOPEX卫星高度计资料数据,可以用来精确估算全球海洋上层热含量的变化,为全球气候变化系统研究提供重要科学依据。