Argo全球海洋观测网
1、引言
Argo全球海洋观测网建设是由美国等国家大气、海洋科学家于1998年推出的一个大型海洋观测计划。旨在快速、准确、大范围收集全球海 洋上层的海水温、盐度剖面资料,以提高气候预报的精度,有效防御全球日益严重的气候灾害(如飓风、龙卷风、冰暴、洪水和干旱等)给人类造成的威胁。
ARG0是英文"Arroy for Real-time Geostrophic 0ceanography(地转海洋学实时观测阵)"的缩写,通俗称"Argo全球海洋观测网"。
2、Argo全球海洋观测网的特点
Argo计划构想用3年时间(2000年-2002年)在全球大洋中每隔3个经纬度布放一个卫星跟踪浮标,总计为3000年,组成一个庞大的Argo全球海洋观测网(图1)。
Argo全球海洋观测网所利用的PALACE(自律式拉格朗日环流剖面观测)浮标(图2)的设计寿命为4-5年,最大 测量深度为2000米(图3、5),每隔10天发送一组剖面实时观测资料,每年可获得多达10万个剖面(0-2000米水深)的测量资料(温度、盐度和海 流)。
Argo全球海洋观测网的基本特点有:
A.观测海区:全球各大洋
B.浮标类型:PALACE(自律式拉格朗日环流剖面观测浮标) C.浮标数量3000个 D.浮标投资:12-15万元/个 E.浮标维护:无 F. 浮标寿命:4-5年(不易受到人为损坏) G. 观测剖面深度:0-2000米 H. 观测要素:海水温度、盐度和海流 I. 数据传输方式:ArgoS卫星实时传送 |
由此可见,PALACE浮标具有成本低、使用寿命长(3-5年)、无须日常维护和不易受到人为损坏等优点,故受到世界各沿海国家海洋、大气科学家的青睐,被雀为"海洋观测手段的一场革命",实现了长期、自动、实时和连续获取大范围、深层海洋资料的能力。
值得指出的是,PALACE浮标测量的海洋剖面资料,必需经ArgoS卫星地面站(设在法国和美国)接收、解码方可达到使 用者手中,故用PALACE浮标对近海或科学目的以外海域的观测,其资料尚缺乏保密性。反之,利用该技术可获得敏感海域或调查船无法接近的任意海域的海洋 剖面资料。
3、Argo全球海洋观测网建设进展
Argo全球海洋观测网建设计划尽管发起还不到2年,但发展速度惊人。到目前为止,该组织已召开过两次国际会议。第三次Argo科学组会议将于2001年3月在加拿大召开。
据2000年3月在英国举行的Argo第二次科学组会议提供的一份报告称,参加该观测网的成员国已有十余个,已经落实的PALACE浮标有280个,未来3年各成员国计划施放的PALACE浮标已达2270个。
由于Argo全球海洋观测网的独特优势和世界上各沿海国的积极响应,Argo计划也已成为全球气候观测系统(GCOS)、 全球大洋观测系统(GOOS)、全球气候变异与观测试验(CLIVAR)和全球海洋资料同化试验(GODAE)等大型国际观测和研究计划的重要组成部分。 并得到了今年在法国巴黎召开的国际海委会会议认可,成为一个由世界众多沿海国推动的大型国际观测计划。
成员国
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已落实浮标数(个)
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未来3个计划施放的浮标数(个)
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澳大利亚
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20
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90
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加拿大
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10
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150
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欧共体
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0
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80
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法国
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20
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150
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德国
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0
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150
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日本
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20
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300
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南朝鲜
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0
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75
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英国
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15
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150
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美国
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195
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1125
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合计
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280
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2270
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美国政府许诺美国科学家将拨款1200万美元承担Argo全球海洋观测网中三分之一PALACE浮标(约1000个)的布放任务。
2000年6-10月间,澳大利亚和美国已率先在东印度洋(9个)和东太平洋(12个)施放了21个PALACE浮标,从而正式拉开了Argo全球海洋观测网建设的序幕。
4、Argo全球海洋观测网与中国
4.1中国加入Argo计划的重要性和必要性
Argo全球海洋观测网建设的原则遵循国际惯例,即共同参与、资料共享。1994年国际上曾在热带太平洋海域建成第一个TAO(热带大气海洋)观测 网(拥有69个锚碇ATLAS浮标),当时因我国大陆未参与施放长期观测浮标,而无法及时获得该观测网发布的实时观测资料,从而使我国海洋和气象学家失去 了一次旨在深刻认识和了解发生在热带太平洋的El Nino和La Nina现象以及ENSO对中国大陆气候如何造成影响等问题的机会。而在未来3年内建成的Argo全球海洋观测网,无论从观测浮标的数量、观测覆盖区域, 还是观测资料的代表性和应用价值,均明显优于TAO观测网,且其观测资料具有不可估量的科学价值。
其次,我国正在开展或即将开展的几个大型调查研究项目,如:我国重大气候灾害的形成机理和预测研究(973项目)、中国近 海环流形成变异机理、数值预测方法及对环流影响的研究(973项目)和南海季风试验(国家攀登计划项目)等,均要求收集南海、西北太平洋、赤道海域,乃至 整个太平洋和全球海洋中的第一手资料。
美国海军海洋局于2000年1-6月间,利用C-130飞机已在我国南海(图4)投放了5个PALACE浮标(由于它不属于Argo全球海洋观测网的组成部份,故我们一时还无法获得其详细资料),以收集0-1000m水深内的海水温、盐度和海流资料。
此外,由于PALACE浮标可在水下长时间随海水流动而漂移,并连续工作,故可方便地获取漂移沿程的大量海洋环境要素资料,对沿海国的权益亦会构成一定的威胁。
综上所述,我国迫切需要掌握、并应用这一技术,以便为我国的海洋开发、海洋研究和捍卫国家权益服务。
4.2措施与建议
4.2.1为了尽可能快地使我国科学家 掌握和应用该技术,以及有效地控制在我国近洋海域不受其他国家施放这一技术,建议在0-30°N、125-140°E之间的西北太平洋海域由我国出资布放 80-100个左右PALACE浮标(按国际Argo计划的布点要求计算,即大约间隔3个经纬度布放一个浮标)。这一海域频临我国南海和东海,又是我国大 气、海洋科学家关注的西太平洋暖池(与El Nino和La Nina现象有关)和台风的发源地,也是流经我国东海的著名黑潮的起源海域,故具有十分重要的战略地位和科学意义。
4.2.2在中国申请加入国际Argo计划组织的同时,应尽快考虑:
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以便组织和协调各涉海调查研究部门和项目齐心协力参与中国Argo计划的制订和实施,跟踪和参与国际Argo计划的 执行进程和组织实施,使中国海洋和大气科学家能充分共享Argo全球海洋观测网资料,为中国重大气候灾害、中国近海环流研究以及其它重大科技项目提供基础 资料。
4.2.3 望国家有关部门和领导对此给予必要的重视, 争取中国不失时机地成为Argo全球海洋观测网中的一员,使之能发挥一个参与国的作用,督促制订相关国际法准则,有效控制Argo计划对别国权益的侵害。 更重要的是,加入Argo计划组织,也是我国了解全球海洋、实施全球战略的一个极好机会。