阿尔戈浮标观测的资料目前主要利用“阿戈斯”(ArgoS)系统收集和转发,实现从海上到陆上的实时接收。阿尔戈浮标数据除了必须经“阿戈斯资料服务中心”作预处理外,还需进行“实时质量控制模式”和“延时质量控制模式”的校正处理后,方可用于海洋、气候预报,以及科学研究。
1978年10月,在法国国家空间研究中心(CNES)和美国海洋大气局(NOAA)以及美国宇航局(NASA)之间开始了一个划时代的合作研究项目,即在泰罗斯一N/诺阿(TIROS-N/NOAA)系列卫星(下图)运行期间,建立一个以收集环境资料为目的的服务系统,这就是“阿戈斯系统”(下图)。
![]() 泰罗斯系列卫星运行轨道 |
![]() 阿戈斯系统 |
阿戈斯系统主要由观测平台、卫星、地面接收站和数据处理中心等子系统组成,各个子系统中又包含了若干个单元,各自肩负着不同的使命,从而形成了一个从地球表面到空间的庞大通讯体系,为人类认识自然环境做出了巨大贡献。
观测平台,是安装各种测量仪器(或传感器)的载体,它可以是移动的船舶、气球和浮标,也可以是固定的海洋和气象观测站以及地震观测台等。但只有在这些载体上装备了平台发射机终端(PTT)后,才能真正成为阿戈斯系统的组成部分。所以,当使用阿戈斯系统时,用户首先必须选用阿戈斯系统管理委员会认可的厂商生产的平台发射机终端。
卫星,是阿戈斯系统接收和转发观测平台测量数据的中转站。阿戈斯系统利用了美国发射的泰罗斯系列卫星(即NOAA-D、H、J、K、L等5颗卫星),并装备了一套数据收集、定位和转发系统(DCLS)。所以,该系列卫星除了可以收集和转发测量数据外,还可以为观测平台定位。定位采用多普勒频移原理,误差在500m以内。
地面接收站,起着收集由卫星转送的平台资料的作用。目前,在阿戈斯系统中,有两种类型的接收站,一种称“遥控指令和数据接收站(CDA)”。顾名思义,这类接收站是通过地面指令传送数据的。阿戈斯系统拥有两个这样的地面接收站,一个位于美国弗吉尼亚的瓦普斯岛上,另一个则在阿拉斯加的哥尔茂。当卫星经过这两个站上空时,在地面站的指令控制下,存储在卫星上的数据用S波段,以2.66×106波特发送下来。地面站接收后再经多次转发,把数据汇集到美国马里兰州苏特兰的国家环境卫星和数据中心(NESDIS),再经过分离,然后用专线把环境数据送到位于法国图卢兹的阿戈斯数据中心储存、处理,并用不同的方式分发给用户。因此,从卫星接收到观测平台的数据,经处理后、再送到用户手中的时间约需14―26h。可见,用户获得的平台数据已经不是真正意义上的实时观测记录。若要获取平台观测的实时数据,就需依赖于另一种地面接收站,称“地区用户接收站(LUT)”,这类接收站可以根据用户的要求建立在地球上的任何一个地方。它主要由卫星接收机、简易接收天线和微处理系统等三部分组成。当卫星经过接收站上空时,接收机可以直接接收到由卫星转发的数据信号,并送给微机处理后,便可即时打印和显示出来。这类地面站虽然可以做到准实时接收平台数据,但比起“遥控指令和数据接收站”,“地区用户接收站”接收的数据存在误码率高和定位精度低等缺陷。故为了确保Argo浮标资料的正确性和定位精度,国际Argo计划和各国的Argo计划均采用“遥控指令和数据接收站”接收和处理Argo浮标资料。
数据处理中心,专门负责处理平台发射机终端信息编码和传感器测量的资料,并根据多普勒频移和轨道信息计算出平台发射机终端的位置等,再把这些计算结果存储在计算机中或打印输出,以便向用户分发。阿戈斯系统服务中心通常采用以下几种方式向用户提供平台测量数据:
1、全球通讯系统(GTS),这是世界气象组织(WMO)之间用来交换气象观测资料的一个通讯网络,连接着各个国家的气象中心。阿戈斯系统已于全球通讯系统联网,并按世界气象组织规定的四种统一编码(如SYNOP、SHIP、HYDRA和DRIBU等)传送Argo数据;
2、国际电传(TELEX)网络;
3、国际电话网络;
4、国际互联网(WWW、 FTP和 E-mail);
5、磁带、光盘等,根据用户需要,只能每两周或每月发送一次。