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  • Argo2020愿景:走向深海探知大海脉搏
  • 作者:记者:陈佳邑   来源:中国海洋报 发布时间:2019-03-27   发表时间:2019-04-17 14:08:21   点击:
  • 2019年3月13日~15日,第20次国际Argo指导组年会在杭州召开。会上,国际Argo计划正式提出Argo2020愿景,对国际Argo未来10年的发展计划和方向进行了详细规划。

        Argo2020是维持全球海洋观测网未来10年~20年可持续发展的重要举措。该计划目标是自2020年起至2025年,建成一个由2500个核心Argo浮标、1200个深海Argo浮标和1000个生物地球化学Argo浮标组成的综合性全球海洋立体实时观测网,在对0~2000米海水温度和盐度进行观测的同时,向深海和生物地球化学领域拓展。

        有望实现全球深海实时观测

        Argo2020将大大提高现有的全球Argo观测网浮标的限制深度,即从当前的2000米最大观测深度提升至6000米,从而极大提高我们对深海特征、环流及其长期变化的认知水平。Argo2020也将改变我们追踪海洋健康的能力。在全球生物地球化学浮标观测网的建设过程中,其搭载的传感器除了可以观测到核心Argo的温度、盐度和压力,还能够追踪叶绿素荧光、颗粒物粒子后向散射、溶解氧、硝酸盐、pH值和辐照度等数据。此外,Argo2020还将核心Argo的观测空间范围扩展至全球,将边缘海和快速变化的季节性冰区,以及热带与西边界流区纳入观测范围。在Argo2020愿景付诸实施的阶段中,有望真正实现全球深海实时观测。

        “Argo2020观测网将通过海洋基础研究、新维度的气候评估、参与教育以及商业利用等途径,大大提升终端用户价值。”自然资源部第二海洋研究所高级工程师刘增宏表示。

        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,进一步优化模型,改进相关预报和预测结果,更好地服务社会。此外,Argo2020将为海洋热量、淡水含量的估算和生物地球化学要素的实时同化提供重要数据源,将提升对农业、能源、水产养殖、渔业、保险和资源开发,以及搜救、国防等在内的气候敏感产业的短期预测能力。最后,Argo2020对于海洋热量和淡水含量的全深度观测将与卫星观测互为补充,闭合全球和区域海平面上升及能量收支,这对于追踪全球变化“足迹”至关重要。

        实施Argo2020面临众多挑战

        “Argo2020有助于人类更有效地应对全球气候变化对农业、能源、渔业等相关产业带来的影响。然而,Argo2020的实施也面临众多挑战。”国际Argo指导组联合主席、美国伍兹霍尔海洋研究所苏珊教授说。

        首先是来自人力、物力等方面的资源挑战。据估计,Argo2020的投资将是现有Argo观测网的3倍,甚至更多,需要更多的人力和物力投入。

        苏珊教授表示,新的Argo计划需要世界各国和国际组织的支持,以及参与国更加紧密的合作。1998年Argo计划的提出受到美国、日本等国家高层机构的拥护并最终落地,Argo2020的顺利推广实施也需要寻求新的支持者。

        目前已有团队有意向要加入Argo2020建设中。在第20次国际Argo指导组年会召开前夕,美国蒙特利湾水族馆研究所、华盛顿大学、斯克利普斯海洋研究所、伍兹霍尔海洋研究所等多个科研机构已经联合向美国国家科学基金会提交了一份项目建议书,提议在全球建立一个由500个生物地球化学Argo浮标组成的观测网,从而维持Argo2020愿景中该类浮标的一半数量,总投入预计超过5000万美元。

        其次是来自浮标技术方面的挑战。苏珊提出,我们需要降低浮标的损耗率,进一步提高浮标的工作寿命,改善传感器的性能,并扭转当前Argo浮标传感器来源单一的局面。更重要的是,要在当前比较成熟的核心Argo数据流系统的基础上,建立融合生物地球化学Argo和深海Argo的数据系统,为科学研究和业务化预测预报提供高质量的观测数据。

    苏珊介绍说,Argo2020愿景观测范围扩展过程中,一些相对模糊的概念和设计方面的问题亟待明确和解决。例如,在深海Argo观测方面,观测是否应该包含溶解氧测量,1000米深的漂移深度是否实用,生物地球化学方面,每个浮标是否需要6个参数,如果深海Argo观测包含溶解氧测量,那将如何影响深海Argo浮标的设计等。

        三方面推进Argo2020实施

        国际Argo指导组提出,将从3方面助推Argo2020的实施。

        首先,促进多方位跨领域合作。由于Argo2020愿景的预估投资是目前核心Argo投资的3倍,未来将通过核心Argo和深海Argo浮标供应商、生物地球化学及新试验参数等领域重要学者与商业领袖之间的合作,协助开展全球海洋观测。

        其次,尽快提高核心Argo观测网的采样密度。对深海Argo浮标和生物地球化学Argo浮标进行区域性试验布放,在2年~3年内将布放范围平稳过渡至全球。在确保传感器的精确度、稳定性和使用寿命的基础上,提高其产量,物理、技术和后勤等方面基础设施也会逐步建立起来。

        此外,还要建立完整的综合性Argo数据管理系统,从而为用户提供可以免费获取的、接近实时的高质量延时模式数据,包括所有Argo浮标测量到的全部参数。

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