历史沿革
1. 历史沿革
自然资源部杭州全球海洋Argo系统野外科学观测研究站(以下简称“杭州Argo野外站”)前身为中国Argo实时资料中心,是我国较早开展涉及Argo观测研究的一支创新型科技团队,也是全球海洋Argo系统中设立的十一个国家Argo数据中心之一,长期代表我国参与国际Argo计划及其组织的各种活动。
杭州Argo野外站始建于2002年,原名为中国Argo资料中心;2003年更名为中国Argo实时资料中心。2019年10月,经自然资源部第二海洋研究所推荐,自然资源部批准,正式纳入自然资源部野外科学观测研究站管理序列。自然资源部第二海洋研究所刘增宏高级工程师担任第一任站长。
2. 发展进程
1999年9月,在杭州举行的中美海洋与渔业科技合作联合工作组第十四次会议上,中美双方在“海洋在全球气候变化中的作用”领域里通过了一个新的合作项目,即“西太平洋和印度洋海洋观测(Argo计划)”。中方代表团团长、国家海洋局(SOA)副局长陈连增先生在会上指示作为代表团成员的国家海洋局第二海洋研究所(SIO/SOA)许建平研究员,利用参加国际会议等机会,迅速跟踪国际Argo计划的进展,了解该计划的科学目标,以便中国择机加入该计划。
2000年5月,在中国科学院士、中国科学院大气物理研究所(IAP/CAS)研究员黄荣辉首席科学家主持的国家重点基础研究发展规划“我国重大气候灾害的形成机理和预测理论的研究”项目资助下,由中国科学院院士、国家海洋局海洋环境预报中心(NMEFC)研究员巢纪平先生为团长的中国海洋考察代表团赴美进行了为期十天的海洋技术考察,对美国Argo计划的进展和实施情况作了较为深入的了解。回国后即向国家科技部(MOST)和SOA等部门呈报了“关于Argo全球海洋观测网建设进展情况的考察报告”,建议国家有关部门投入资金,尽早研究和考虑加入Argo全球海洋观测网,以便有权利共享Argo资料。
2000年8月,SIO/SOA许建平研究员在国际Argo计划联合主席H.Freeland 教授的推荐下,正式被接纳为国际Argo科学组(AST)成员。至此,AST由来自美国、德国、日本、澳大利亚、法国、加拿大、韩国、英国、印度、新西兰和中国等11个国家的16名科学家组成。
2001年3月,在加拿大Sidney举行了第三次国际Argo科学组会议(AST-3),来自15个国家和团体的41位代表参加了本次会议。SIO/SOA许建平研究员和朱伯康工程师,以及国家海洋局海洋技术研究所(NOTC/SOA)余立中高级工程师等3人在国际Argo计划联合主席H.Freeland 教授的盛情邀请下出席了本次会议。这也是我国首次派代表参加AST年会。
2002年1月,中国正式对外宣布加入国际Argo计划,并启动“我国新一代海洋实时观测系统(Argo)—大洋观测网试验”项目。同月,在国际海洋观测组织(POGO)的资助和美国NOAA的联系、安排下,SIO/SOA派出2名年轻海洋学者(刘增宏实习研究员和郭明硕士)赴美国华盛顿大学和大西洋海洋与气象实验室(AOML)学习自动剖面浮标检测技术和资料处理方法,他们的学成回国给实施中国Argo计划打下了坚实基础。
2002年3月,国家海洋局第一海洋研究所(FIO/SOA)于卫东副研究员在执行“印度洋-太平洋暖池及其海流系统和海-气相互作用前期研究”项目期间,在东印度洋114°42′E, 14°12′S海域布放了一个PROVOR型剖面浮标,这也是我国在印度洋海域布放的首个Argo计划浮标。
2002年4月,中国Argo计划协调小组成立,并在北京举行了第一次会议。SOA孙志辉副局长担任组长,外交部(MFA)、总参谋部(HGS)和科技部(MOST)等3名相关司局负责人担任副组长,另有6名来自安全部(MSS)、财政部(MOF)、海司航保部、中国气象局(CMA)、CAS和SIO的相关司局负责人担任协调组成员。协调小组办公室设在SOA国际合作司,主任为李海清司长。之后,又相继成立了中国Argo计划业务发展工作组和中国Argo计划资料工作组,分别由SOA科技司周庆海司长和环保司李晓明司长担任组长,SIO/SOA许建平研究员被聘为资料工作组成员。同月,在国家科技部重大基础研究前期研究专项项目“我国新一代实时海洋观测系统(Argo)—大洋观测网试验”支持下,“中国Argo”宣传网页(http://www.sio.zj.edu.cn/argo/)开始面向国内外开放。
2002年8月,MOST基础研究司司长张先恩先生在杭州视察SIO/SOA期间,检查了由MOST于2002年初批准实施的大型科学观测试验项目 “我国新一代海洋实时观测系统(Argo)—大洋观测网试验”前期工作情况。
2002年9月,在加拿大渥太华举行了第三次国际Argo资料管理组会议(ADMT-3),SIO/SOA许建平研究员、朱永灵实习研究员和NMEFC副主任宋学家研究员一行,在国际Argo计划联合主席H.Freeland 教授的盛情邀请下出席了本次会议。这也是我国第一次派代表参加ADMT年会。
2002年10月,由SOA科技司负责组织编制《中国Argo计划纲要》,并邀请局下属单位(FIO、SIO、NMEFC、NMDIS和NOTC等)科研、技术人员参加,SIO许建平研究员和许东峰研究员参与了整个编制过程(持续一年时间)。同月,中国Argo计划在西太平洋暖池附近海域(15°01′N,136°56′E)布放了首个PROVOR型剖面浮标,由IAP/CAS黄荣辉院士负责的“我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究”项目出资购置。
2002年11月,SOA科技司在杭州组织召开了“Argo大型科学观测试验实施汇报暨学术研讨会”。MOST基础研究司马燕合副司长、叶玉江处长以及我国著名海洋和大气科学家苏纪兰院士、黄荣辉院士等应邀出席会议。来自国内海洋和大气科研、教育机构,以及新闻媒体的代表约50余人参加了本次会议。会上,Argo大型科学观测试验项目组向承担单位分发了首张Argo数据光盘,收集并整理了国际Argo计划成员国在2001年1–12月和2002年1–9月期间,布放在全球海洋(包括太平洋、大西洋和印度洋)中约500个自动剖面浮标观测的0-2000米水深范围的海洋环境要素资料,主要包括浮标漂移轨迹信息及海水温、盐度和压力等。
2002年12月,为了及时发布Argo大型科学观测试验项目布放的剖面浮标实时观测资料,在AST成员、美国华盛顿大学Steve Riser教授的帮助下,借助美国华盛顿大学网站建立了一个中国Argo剖面浮标信息网页(http://flux.ocean.washington.edu/sio),可浏览我国布放的APEX型剖面浮标的准实时观测资料和浮标动态信息。
2002年12月-2003年1月,在SOA科技司、SIO和国家海洋局南海分局(SCSB/SOA)等部门和单位领导的重视和支持,以及《向阳红14》号船全体船员的密切配合下,Argo大洋观测网试验项目组在西北太平洋海域顺利布放了首批(13个)自动剖面浮标,正式拉开了全面建设“中国Argo区域海洋观测网”的序幕。
2003年3月,我国首次在杭州承办了第五次国际Argo科学组会议(AST-5),来自美国、英国、法国、德国、日本、加拿大、澳大利亚、韩国、印度、俄罗斯和中国等11个国家的54位AST成员和各国代表参加了会议。中国Argo计划协调小组成员兼办公室主任、SOA国际合作司司长李海清先生,联合国政府间海洋学委员会(IOC)主席、国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室(LOPSO)主任苏纪兰院士,SIO/SOA副所长李家彪研究员等应邀出席了会议开幕式,AST成员、中国Argo计划首席科学家、SIO/SOA许建平研究员等9名中国代表参加了会议。
2003年4月,中央电视台《走进科学》栏目播出了“锁定太平洋”专题节目,全面介绍了中国Argo计划的实施进展以及我国Argo大型科学观测试验项目组在西北太平洋投放自动剖面浮标和我国自行研制COPEX型剖面浮标的过程情况。
2003年5月,“中国Argo”网站更名为“中国Argo实时资料中心”网站(http://www.argo.org.cn),主要发布由中国布放的,经实时质量控制的Argo剖面浮标资料及其相关产品。同月,由中国Argo实时资料中心(CARDC)主办的“Argo简讯”第1期面世,主要报道Argo项目的执行进展情况、国内外Argo计划的发展动态和最新消息等,沟通各参与单位和部门之间的联络,接受上级主管部门领导和专家的指导与监督。
2003年11月,SIO/SOA许建平研究员(AST成员、Argo大型科学观测试验项目负责人)和许东峰研究员(Argo大型科学观测试验项目成员)应邀出席了在日本东京召开的首届国际Argo科学研讨会。共有来自MOST基础司、国家气象信息中心(NMIC)、IAP/CAS、中国气象科学研究院(CAMS)和中国海洋大学(OUC)等部门和单位的11名中国代表与会,这也是我国加入国际Argo计划以来,参加各种与Argo相关国际会议派出代表最多的一次。
2004年9月,在韩国济州道西归浦市举行了首届西太平洋亚洲三国“Argo资料应用国际研讨会”。来自西北太平洋沿岸3国(韩国、中国、日本)的25名代表参加了本次会议。SIO/SOA许建平研究员和童明荣硕士应邀出席了本次研讨会,并分别作了题为“中国Argo计划及其进展”和“Argo资料实时/延时质量控制系统的改进和补充”的学术报告。同月,CARDC网(www.argo.org.cn)英文版网站建立开通,并与各国Argo资料网站建立了连接,方便了国际间交流。
2005年4月,在美国斯克利普斯海洋研究所(SIO/USA)举行了第一届国际Argo延时模式质量控制研讨会(DMQC-1)。来自美国、加拿大、法国、英国、澳大利亚、日本、德国、印度和中国等9个国家的19名代表出席了会议。SIO/SOA刘增宏助理研究员和NMDIS纪风颖博士应邀参加了本次会议。
2005年9月,在美国华盛顿大学(西雅图)举行了首次“Argo剖面浮标(APEX型)用户技术研讨会”,SIO/SOA许建平研究员和孙朝辉研究实习员应邀参加了本次会议。
2005年12月,由CARDC负责开发的“Argo网络数据库可视化平台”试用版研制完成,并通过网址(http://www.argo.org.cn/argo_data/index.htm)向国内外用户提供试应用服务。
2006年6月,由卫星海洋环境动力学国家重点实验室(SOED)和SIO/SOA主办、CARDC承办的首届“全国Argo科学研讨会”在杭州顺利举行。来自国内海洋、气象和军事领域,以及新闻媒体等近30个单位的77名专家学者参加了本次会议。会议展示了国内相关研究单位在我国加入国际Argo计划和Argo资料中心大范围免费分发Argo资料后所取得的成就,显示了我国在该国际前沿领域中的作用和地位。
2007年3月,在法国巴黎举行了第八次国际Argo科学组会议(AST-8)。本次会议由IOC/UNESCO主办,来自美国、加拿大、法国、英国、澳大利亚、日本、德国、印度、韩国、瑞士和中国等11个国家的38名科学家和政府观察员出席了会议。应联合国教科文组织政府间海洋学委员会(IOC/UNSECO)常务秘书长P. A. Bernal博士的邀请,我国派出了一个由5人组成的高级别海洋代表团出席了本次会议,代表团团长由SIO/SOA所长张海生研究员担任,团员有MOST基础研究司彭以祺副司长、SOA科技司周志刚博士和SIO/SOA许建平研究员、朱永灵工程师等。
2007年4月,作为国际Argo计划重要成员国的中国,开始每年为国际Argo计划的组织实施提供一万美元的协调经费,成为继美国、英国、法国、加拿大和澳大利亚之后第六个提供这项经费的国家,也是我国对国际Argo计划以及政府间海委会/世界气象组织海洋学和大洋气象学联合技术委员会海上观测平台支援中心(JCOMMOPS)的重视和支持。
2007年9月,SOA孙志辉局长一行视察了CARDC,并详细询问了中国Argo计划的实施进展情况。中国作为国际Argo计划的重要成员国,他要求中心能努力为该计划的顺利实施做出更大的贡献。
2007年11月,国际Argo计划真正实现了其最初提出的在全球海洋上建成由3000个自动剖面浮标组成的实时海洋观测网的目标。每年提供的观测剖面在10万条以上,是船基剖面测量的20倍之多。
2009年3月,在中国杭州举行了第三届国际Argo科学研讨会(ASW-3),这是全球Argo实时海洋观测网于2007年11月建成以来的首次重要会议。会议由SIO/SOA、SOED和CARDC承办,来自世界上13个国家(日本、法国、美国、加拿大、英国、西班牙、印度、韩国、澳大利亚、阿根廷、德国、挪威和中国)的102名代表参加了会议,其中我国代表37名。美国驻华大使馆科技处二等秘书Sherry Hong女士,以及MOST基础研究司张先恩司长、SOA国际合作司陈越副司长和科技司邱志高副司长等都专程从北京来杭出席了研讨会开幕式。浙江省海洋渔业局俞永跃副局长,以及省科技厅和杭州市科技局等部门派代表出席了开幕式。研讨会由SOED主任陈大可研究员主持,SIO/SOA所长张海生研究员代表会议东道主致欢迎词。杭州市西湖国际博览会组织委员会还将本次会议确定为第十一届西博会支持项目。
2009年7月,CARDC首次作为SIO/SOA“全国海洋宣传日”活动场所之一,向社会开放半天。近百位中小学生和家长,饶有兴趣地参观了该中心,听取了有关国际和我国Argo计划实施进展,以及自动剖面浮标结构及其工作原理的情况介绍,近距离触摸了浮标实体并观摩了其在海上布放、漂移和分布状态等,广大市民被这一新颖的、高科技海洋观测手段所吸引,并为其可以帮助人类提升应对全球气候变化和防灾减灾能力,特别是有助于提高预测预报每年影响浙江和我国东南沿海的台风强度和路径的准确度,而赞叹不已。
2011年3月,SOA刘赐贵局长、局办公室主任李海清、政策法规与规划司司长王殿昌、海域和海岛管理司司长于青松、海洋科学技术司司长周庆海等一行视察了CARDC,并详细了解了中国Argo计划的实施进展情况。
2013年7月,SOA陈连增副局长一行视察了CARDC,仔细询问了我国Argo计划的实施进展和全球Argo实时海洋观测网的建设情况,检查了中心的业务运行情况,对CARDC的工作给予了充分肯定,还就我国Argo计划的发展和Argo大洋观测网的建设做了重要指示。
2014年11月,在全球海洋上正常工作的Argo计划浮标总数为3752个,其中美国2080个占55.44%、澳大利亚355个占9.46%,名列第一、二位;中国201个占5.36%,名列第四位。这也是中国Argo计划实施十余年来获得的最好名次。
2015年7月,中国科学院海洋研究所(IOC/CAS)和SIO/SOA就加强对西北太平洋海域的实时海洋观测,进一步提高对该海域物理海洋环境及其环流的认识,支持国产剖面浮标走出国门,并为中国Argo计划和全球Argo大洋观测网建设做出贡献,签订战略合作协议。由CAS战略性先导科技专项“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”项目出资购置一批国产HM2000型剖面浮标,委托CARDC负责观测资料接收、质量控制及其交换共享等相关事宜。
2015年9月,SIO/SOA和中船重工第七一0研究所就促进HM2000型剖面浮标的定型和商业化生产及HM型系列北斗剖面浮标的开发,跻身剖面浮标的国际行列并参与国际竞争,为全球Argo 实时海洋观测网的建设维护做出积极贡献,签订战略合作协议,加强在HM系列北斗剖面浮标的开发及业务化应用等方面的合作。
同月,政协全国委员会办公厅以“改进中国Argo计划的建议”为题,专报(《政协信息专报》第59期)国务院主要领导,呼吁我国主导南海区域海洋观测网的建设和维护、谋划“21世纪海上丝绸之路”的区域Argo计划建设,以及加快北斗剖面浮标的定型和批量生产并在印度洋等海域观测网中推广应用。10月15日,国办秘书局向国家海洋局传送了张高丽副总理在政协全国委员会办公厅《政协信息专报》(第59期)“改进中国Argo计划的建议”上批示,要求SOA研究办理。
2015年10月,第24届北太平洋海洋科学组织(PICES)年会在青岛召开,受会议主办方邀请,并受国际Argo计划办公室委托,CARDC刘增宏高级工程师以国际Argo代表和第24届PICES年会观察员身份出席了会议,并在MONITOR、POC和IPCC AR5三个分委会会议上,以“全球Argo实施进展”和“全球Argo与浮标技术发展”等议题做了三场特邀报告,还通过墙报的形式展示了国际Argo计划实施以来所取得的重要成果,引起了与会代表的极大兴趣。
同月,在SOED自主课题资助和中船重工第七一0研究所协助下,筹建完成北斗剖面浮标数据服务中心(中国杭州),正式为国内北斗剖面浮标用户提供业务化数据接收、解码、处理和分发等服务,成为世界上第三个为全球Argo实时海洋观测网提供剖面浮标数据接收服务的国际平台。
2015年11月,SOA预报减灾司王华副司长一行考察了CARDC,观摩了“北斗剖面浮标数据接收共享系统”现场演示,以及“中国北斗剖面浮标数据服务中心”筹建情况的介绍,详细了解了我国在北太平洋西边界流海域布放的第一批北斗剖面浮标的技术性能、运行状况及其观测数据的接收、处理和交换共享情况等。在随后举行的座谈会上,王副司长传达了政协全国委员会办公厅、国务院领导和局领导对中国Argo计划的重视和关心,并表示预报减灾司将会按照局领导的批示精神,在广泛调研的基础上,对我国Argo计划的实施进展,特别是遇到的问题和困难、准备采取的对策和措施等,拟书面报告全国政协和国务院,以确保中国Argo计划的持续、健康发展。
2016年1月,英国《自然》杂志在线发表了由18个国家27位作者共同署名的综述文章《全球Argo海洋观测15年》,全面回顾了国际Argo计划实施15年来取得的成果,并展望未来Argo海洋观测及其资料应用研究的广阔前景,其中的27位作者包括目前担任国际Argo指导组成员和中国Argo计划首席科学家的SIO/SOA许建平研究员。
同月,上海海洋大学(SHOU)海洋科学学院和SOED/SOA签订战略合作协议,加强对全球深渊海域、远洋渔场和南大洋的实时海洋观测,以及对特定海域物理海洋环境及其对远洋渔场,乃至全球气候变化作用和影响的探索,支持国产深海(超过2000米)系列剖面浮标的研发和Argo资料应用研究等。
2016年5月,为推动SIO/SOA在印度洋地区开展全方位的海洋科学研究,保障我国“海上丝绸之路”战略在印度洋的落实,经SOA国际合作司的批准,SIO科技处副处长曾江宁研究员率SIO/SOA代表团访问了斯里兰卡国家水产资源研究与开发署(NARA)。CARDC卢少磊研究实习员随团参加了本次交流访问。
2016年8月,浙江省委统战部楼炳文副部长受省委常委、统战部部长王永康的委托,专程莅临SIO/SOA,对CARDC许建平研究员撰写的《我国应主导推进南海和印度洋Argo区域海洋观测网建设》信息,日前被中央统战部《零讯》采用,且获得国务院主管领导的重要批示,表示祝贺。楼副部长一行在视察CARDC期间,还专门听取了中心研究人员对中国Argo计划实施情况的汇报,以及观测资料在台风预测预报、远洋渔业生产和海洋资源开发利用等方面的广阔应用前景介绍,并观摩了南海海域剖面浮标运行现状演示等。
2016年9-11月,在MOST科技基础性工作专项“西太平洋Argo实时海洋调查”重点项目资助下,CARDC分别搭载中科院南海所(SCSIO/CAS)《实验1》号和南海分局(SCSB/SOA)《向阳红14》号调查船在南中国海深海盆区域布放了10个国产HM2000型剖面浮标,正式拉开了由我国主导建设“南海Argo区域海洋观测网”的序幕。
2017年4月,由CARDC研制的新版《2004-2016年全球海洋Argo网格资料集(BOA_Argo)》,被公布在国际Argo官方网站上,这是我国科学家在国际上公开发布的首款全球海洋Argo网格数据集,也是继美国、日本、法国、英国和澳大利亚后第六个公开发布类似数据产品的国家。
同月,河海大学(HHU)海洋学院师生一行35人参观CARDC,刘增宏高级工程师向来访师生介绍了国际Argo及中国Argo计划的实施进展情况,并对师生们提出的问题逐一做了解答,引起了大家的浓厚兴趣。这也是CARDC成立以来接待的首批应届大学生参观实习团。
2017年9月,CARDC许建平研究员和刘增宏高级工程师应邀参加了在青岛召开的“热带太平洋观测系统2020计划(TPOS2020)西太平洋观测研讨会”,来自中国、美国、澳大利亚、日本等国的近40名代表参加了会议,SIO/SOA陈大可院士、SOA预报减灾司陈陟副司长和国际合作司唐冬梅处长等出席了会议。刘增宏副研究员代表中国Argo在会上做了“Status of China Argo and its Prospect in the Tropical Pacific(中国Argo计划实施现状及其向热带太平洋拓展的前景)”口头报告,表示中国Argo将会在热带太平洋海域布放和维持30-50个自动剖面浮标,以支持该新的国际海洋观测系统(包括大型锚碇浮标和ADCP潜标等)的建设与业务运行。
2017年10月,由SOED主任柴扉教授和SOED邢小罡副研究员发起、组织的“生物地球化学Argo技术与应用国际研讨会”在杭州顺利召开。会议邀请了美国、法国、英国与澳大利亚等国的“生物Argo计划”的主要负责人、中国Argo计划代表(刘增宏高级工程师)以及国内中青年科研人员等约30人参加。同月,在全球大洋无冰覆盖的公共水域由3000个浮标组成的“核心Argo”宣告建成,这也是人类历史上建成的唯一一个全球海洋立体观测系统。
2017年11月,由SIO/SOA主办的第三届中非海洋科技论坛在杭州举行,来自10个非洲国家的23名代表及国内9家涉海单位和高校的57名代表参加了会议。CARDC孙朝辉高级工程师作了“中非印度洋Argo联合观测展望”的口头报告,并与各国代表就共建印度洋观测网及Argo计划的实施进展等议题进行了交流。来自非洲各国的代表还兴致勃勃地参观了CARDC,对中国Argo计划的实施情况进行深入了解。
同月,CARDC搭载《雪龙》号科考船在新西兰以南的南太平洋海域投放由法国NKE公司生产的ARVOR型剖面浮标,这是中国Argo计划布放的第一个深海型剖面浮标,其最大观测深度可以达到4000米。
2017年12月,MOST基础司叶玉江司长、周平处长和李非处长等一行在访问SIO/SOA和SOED期间,专门视察了CARDC,听取了刘增宏高级工程师就全球和我国Argo大洋观测网建设,以及北斗剖面浮标数据服务中心日常运行情况的简要汇报,勉励中心技术人员做好这项重要的科技基础性工作,为国内用户提供更多的高质量Argo资料。
2018年1月,我国《科学》号调查船在西北太平洋海域成功布放一个由中船重工第七一0研究所研制的HM2000型剖面浮标(采用北斗卫星导航系统传输观测数据),这是中国Argo计划自2002年实施以来布放的第400个剖面浮标,也是我国布放的第30个国产北斗剖面浮标。它们主要分布在西北太平洋、中北印度洋和南海(即“两洋一海”)海域,基本覆盖了由我国倡导的“21世纪海上丝绸之路”沿线海域。由此,中国不仅承担建设并维持了一个由100多个浮标组成的中国Argo大洋观测网,而且已经成为国际Argo计划中的重要成员国。这也是我国建成的首个Argo区域海洋观测网。
2018年4月,MOST基础研究司郭志伟副司长在自然资源部第二海洋研究所(SIO/MNR)李家彪所长、黄大吉副所长和SOED白雁书记的陪同下视察了CARDC。刘增宏高级工程师汇报了国内外Argo计划的实施进展及未来发展趋势,并对MOST基础司和国际司对中国Argo计划及其Argo大洋观测网建设的长期滚动支持表示衷心感谢。郭副司长充分肯定了CARDC的工作,并表示基础司将会继续给予该国际大科学计划重视和支持。
2018年5月,MNR陆昊部长在浙江调研期间,走访了SIO,并在李家彪所长等所、室领导的陪同下,参观了所科技成果展览。陆部长在Argo展台前专门听取了李家彪所长有关我所牵头组织实施中国Argo计划的情况汇报,叮嘱CARDC科技人员要重视大量过期浮标对海洋环境可能造成的影响,并希望Argo观测系统能为我国的防灾减灾,尤其是台风等灾害天气的预测预报提供更多的基础数据服务。
2018年6月,CARDC吴晓芬助理研究员应邀参加了在青岛举行的CLIVAR-FIO联合暑期培训班,并做了题为“Progress of Global Argo and China Argo(全球Argo和中国Argo实施进展)”和“Preliminary studies of upper ocean heat content based on Argo data(基于Argo资料的上层海洋热含量初步研究)”的口头报告,还围绕在“两洋一海”海域与“海上丝绸之路”沿线国家进行Argo观测网建设方面的合作可行性,与相关沿海国家的学员进行了交流与探讨。来自世界上34个国家的约55名学员参加了为期一周的业务培训。
2018年8-9月,SOED搭载厦门大学(XMU)《嘉庚》号科考船在西北太平洋成功投放3个生物剖面浮标,使SOED在该海区布放的生物剖面浮标达到7个,初步构建了我国在西北太平洋海域的生物浮标观测网。同月,随着6个APEX型和PROVOR型浮标顺利布放入海,由SOED承担的中央级大型科研仪器设备购置专项 “自动剖面浮标实时海洋观测系统”项目在西太平洋等海域顺利布放了35个自动剖面浮标。
2018年10月,MFA条约法律司副司长马新民一行视察CARDC,刘增宏高级工程师详细介绍了国际和国内Argo计划实施进展情况,并就计划执行中遇到的一些涉外问题(如浮标漂移进入EEZ和回收搁浅浮标等),进行了咨询、讨教。
同月,在34个Argo成员国(包括中国)的共同努力下,继2007年10月达到3000个剖面浮标组成的“核心Argo”(仅占据了全球无冰覆盖的公共水域)建设目标后,又迎来了4000个浮标构成的“全球Argo”(拓展到了主要边缘海、两极季节性冰区和深层海域,以及海洋生物地球化学领域,并在赤道和西边界流区域加密观测)实时海洋观测网。与此同时,在世界上约50多个沿海国家和团体(其中30多个国际Argo计划成员国参与布放浮标,还有约20个国家长期提供了后勤保障和布放船只等)的紧密合作和不懈努力下,自1999/2000年至今已经在全球海洋上陆续投放了约15000个浮标,累计获得了200万幅反映海水物理海洋(如温度和盐度等)和生物地球化学(如溶解氧、pH和硝酸盐等)性质的图像(或称“剖面”),这是一个具有里程碑意义的重大成就,也是自19世纪末深海海洋学诞生以来,各国海洋调查船在过去一百年里收集的全部剖面总量(观测深度超过1000米,约53万条)的4倍。
2019年2月,MNR科技发展司巡视员兼副司长苗前军一行考察CARDC,听取了CARDC科技人员有关国际和国内Argo计划实施进展,以及当前我国Argo计划实施过程中所遇问题的情况汇报。
2019年3月,由SOED承办的首届国际BGC-Argo任务组会议在杭州举行,来自7个国家的19位代表应邀出席了会议(其中我国代表4名,SOED的柴扉研究员、刘增宏高级工程师、邢小罡副研究员和XMU的王海黎教授)。本次会议的顺利召开,也标志着国际BGC-Argo计划在经历了前3年的初期发展后,正式步入全球BGC-Argo海洋观测网建设的快车道。接着,SOED还承办了第20次国际Argo指导组年会(AST-20),来自15个国家的55名AST成员和各国代表应邀出席了会议(其中我国正式代表3名,SOED的柴扉研究员、刘增宏高工和IAP/CAS的成里京副研究员;列席代表8名,NMDIS的张冬生研究员、杨扬副研究员、董明媚工程师、苗庆生工程师和SOED的孙朝辉高级工程师、吴晓芬助理研究员、卢少磊助理研究员和李兆钦实习研究员)。在本次年会上,还重点讨论了Argo2020愿景规划,设想从2020年起实施一个加强版的Argo计划,在2025年前建成并维持一个由4700个活跃浮标组成的全球(包含有冰覆盖的南北极海域和重要边缘海区域)、全海深(0-6000米)和多学科(包括物理海洋和生物地球化学等10个海洋环境要素)海洋观测网,并展望了未来10-20年国际Argo计划的发展前景。
同月,SOED搭载XMU《嘉庚》号科考船在西北太平洋海域成功布放了2个新颖的BGC(生物地球化学)剖面浮标,其观测数据通过CARDC与GDACs实现同步、实时共享。这不仅是我国首次投放的“全配置”(即同时携带了温度、电导率和压力,以及溶解氧、硝酸盐、pH、叶绿素、颗粒物后向散射系数和下行辐照度等传感器)BGC浮标,而且在国际上也是第一次布放。早期布放的BGC浮标,除了携带常规的物理海洋环境要素(温度、电导率和压力)传感器外,大多数只携带了溶解氧传感器,或者溶解氧、硝酸盐和pH传感器等,还没有同时携带国际BGC-Argo计划确定的全部6个生物地球化学核心参量(即溶解氧、硝酸盐、pH、叶绿素、颗粒物后向散射系数和下行辐照度等)传感器的先例。
2019年5月,CARDC吴晓芬助理研究员和李兆钦研究实习员应邀出席了在澳大利亚霍巴特举行的第二届国际深海Argo研讨会,这也是我国首次以中国Argo计划的名义派代表参加深海Argo计划会议。参加本次会议的我国代表还有青岛海洋科学与技术试点国家实验室(QNLM)的陈朝晖教授和唐军武首席工程师。
2019年6月,MNR海洋预警监测司在杭州组织召开了“海洋防灾减灾能力建设专项”Argo剖面浮标技术协调会,来自MNR海洋预警监测司、北海局(NCSB)、东海局(ECSB)、南海局(SCSB)、SIO等单位的代表参加了会议。各海区局代表分别介绍了各自承担任务中有关剖面浮标采购及其布放等前期准备工作,CARDC代表应邀介绍了国际和中国Argo计划的实施现状,并围绕剖面浮标招标采购、运输布放、数据处理等相关技术问题进行了研讨。
2019年8月,在MOST出国培训项目的支持下,CARDC吴晓芬助理研究员前往澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)进行为期三个月的“Argo数据延时质量控制系统”培训、学习,将有助于对我国Argo计划获取的Argo数据进行延时质量控制,进一步提高自动剖面浮标观测数据的质量。止本月底,全球参与国际Argo计划的40个沿海国家和团体中,只有7个国家(含欧盟)参与了“全球Argo”中的全部3个子计划,即“核心Argo(Core Argo)”、“生物地球化学Argo(BGC-Argo)”和“深海Argo(Deep Argo)”的工作,我国是其中之一,其他国家和团体还有美国、法国、澳大利亚、日本、挪威和欧盟。
2019年9月,第三届世界海洋观测大会(OceanObs’19)在美国夏威夷檀香山市顺利召开,来自世界各国的1500多名海洋科技工作者参加了会议,并有2480人向大会提交了128篇白皮书。应会议组委会的邀请,SIO/MNR柴扉研究员、刘增宏高级工程师、邢小罡副研究员、王云涛副研究员、闫运伟助理研究员等5人出席了本次会议。
2019年10月,受MNR海洋预警监测司委托、SIO/MNR负责组织,并由NCSB、ECSB、SCSB、FIO和海洋三所(TIO)等单位的代表组成的调研组,对劳雷公司、北京泰富坤科技有限公司、NOTC、上海地海科技有限公司、杭州浅海科技责任有限公司和中船重工第七一0研究所等国内6家自动剖面浮标生产或代理销售单位进行了调研,并将形成一份综合调研报告,为今后部属各单位承担的涉及自动剖面浮标采购、布放的专项任务提供技术参考。CARDC刘增宏高级工程师和卢少磊助理研究员应邀参加了本次调研。
同月,由CARDC与浙江大学(ZJU)合作研制完成的全球Argo资料综合数据库该数据库已业务化运行4年,存储更新了全球海洋上约15000个浮标观测的200多万条剖面数据。数据库同时具备了100TB级的自动增量存储能力,可满足未来50年全球海量Argo资料的存储。研制完成的Argo资料共享服务平台(http://platform.argo.org.cn:8090/flexArgo/out/argo.html),可为Argo数据用户提供在线查询、显示和下载等可视化服务。除了利用CARDC网站(http://www.argo.org.cn)在线发布经质量控制后的Argo数据,供国内外用户免费下载,及时共享我国和其他国际Argo计划成员国的浮标观测资料外,CARDC还将其制作成数据光盘,不定期地向国内7个系统45个部门和单位的用户分发,累计发放Argo数据光盘500余张,访问中心网站的用户达上万人次,使得我国科学家能与世界各国同步获得来自全球Argo实时海洋观测网的物理海洋环境资料。
2019年11月,全球海洋观测系统(GOOS)办公室项目专家Emma Heslop女士访问SIO/MNR,并做了“全球海洋观测系统2030战略”形势报告。作为参与GOOS重要组成部分的国际Argo计划成员国的代表团队—CARDC的孙朝辉高级工程师应邀参加了座谈,并就国际Argo计划实施现状、Argo2020愿景及其中国Argo计划发展规划等议题进行了交流与探讨。Heslop女士对中国Argo计划的实施现状和未来发展给予了充分肯定和高度赞赏,并对国际Argo计划和GOOS所做出的贡献表示感谢。
同月,杭州Argo野外站站长刘增宏高级工程师、成员许建平研究员和孙朝辉高级工程师,以及SIO/MNR临安基地吕小飞副主任一行4人前往浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站调研,受到了该站俞向明站长及其全站科技人员的热情接待。详细听取了该站建设与运行状况,特别是在日常运行管理和依托本站收集的大气环境要素资料开展基础科学研究方面所采取的措施及取得的经验和成果介绍;还实地考察了野外站主要观测设施、监测仪器设备、数据收集及比测、校正实验室等,受益匪浅,对杭州Argo野外站未来的建设和运行维护,以及申报国家级野外站等有着重要参考价值。刘增宏和俞向明两位站长经初步商讨并达成共识,双方将加强海洋和气象观测方面的交流与合作,共同为我国应对全球气候变化和防灾减灾等做出积极贡献。
2019年12月,杭州Argo野外站刘增宏高级工程师(站长)、许建平研究员和孙朝辉高级工程师一行3人,在SCSIO/CAS杜岩副所长的重视和支持下,对该所负责建设和运维的西沙海洋科学综合实验站进行了实地考察调研,并得到了实验站值班负责人黎大宁工程师的热情接待,听取了该站长期运行和管理情况的全面介绍;期间,调研组一行还顺访了海南省三沙市气象局、西沙国家基准气候站和自然资源部西沙海洋环境监测站等部门和单位,通报并交流了杭州Argo野外站利用新颖自动剖面浮标在“两洋一海”,特别是南海建设Argo区域观测网的现状和发展规划,以及利用该浮标观测网实时监测台风生成和过境海域上层海洋变化中的应用前景等,引起了值班海洋和气象科技工作者的深厚兴趣。韩红星副局长表示,三沙市气象局承担着为该地区提供航海、航运等活动安全和旅游、渔业、油气产业等资源开发中气象保障服务的重任,也十分需要来自海面以下的高质量海洋环境要素资料,愿意为南海Argo区域观测网业务运行过程中的浮标投放、Argo野外站技术和研究人员的短期上岛工作等提供便利和帮助。
同月,在国家气象信息中心(NMIC/CMA)的全力协助下,从今往后由我国Argo计划管理的剖面浮标观测资料,不再由浙江省气象局协助中转,而是直接通过CARDC与NMIC/CMA之间建立的FTP连接上传GTS,与世界气象组织(WMO)成员国交换共享,用于各国气象与海洋业务预测预报中。截至12月底,在世界上近40个国家和团体的共同努力下,已经在全球海洋上共计布放了约16500个浮标(每个浮标的使用寿命平均约3年左右),累计获得的剖面资料达到了215万条。海量观测资料已经应用到世界众多国家的业务化预测预报和基础研究中,在应对全球气候变化及防御自然灾害中发挥着重要作用。
2019年12月31日,随着SIO/MNR临安基地的正式启用,杭州全球海洋Argo系统野外科学观测研究站(临安基地)/CARDC(国内部)同时投入使用。Argo野外站(临安基地)拥有浮标运行监控实验室(兼野外站办公室)、浮标装配与检测实验室和海水样品分析实验室等,将承担我国利用北斗导航系统定位、通讯的国产剖面浮标观测数据接收、处理和分发交换等重要任务,还将肩负引进的国外剖面浮标的检测和部分美国产浮标的电池更换,以及从浮标布放海域采集海水样品的测试分析和现场观测资料的实时质量控制等科技基础性工作。
自2002年以来,杭州Argo野外站/CARDC先后获得了国家重点基础研究发展计划(973)“我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究”(1998-2003年)、国家基础研究重大项目前期研究专项“我国新一代海洋实时观测系统(Argo)—大洋观测网试验”(2002-2003年)、科技部国际重点合作项目“太平洋-印度洋暖池的Argo浮标观测研究”(2003-2007年)、国家海洋公益性行业科研专项“西北太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研究”(2007-2009年)、国家重点基础研究发展计划(973)“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”(2007-2011年)、国家海洋公益性行业科研专项“印度洋海域海洋环境数值预报系统研制与示范”(2010-2012年)、国家科技基础性工作专项“西太平洋Argo实时海洋调查”(2012-2017年)和财政部国家重点实验室科研仪器设备专项“自动剖面浮标实时海洋观测系统”(2017-2019年)等项目、课题的滚动资助,围绕我国和国际Argo计划的组织实施、中国Argo大洋观测网和全球Argo实时海洋观测网建设与维护,做了大量科技基础性工作,无条件免费提供的覆盖全球海洋的、高分辨率的、高质量的Argo资料及其衍生数据产品,得到了国内外许多单位和众多专家学者,特别是涉海院校和科研院所在读研究生们广泛应用,取得了许多创新的原始成果,收到了良好的社会效益,以及巨大的间接经济效益,也为国家节省了巨额海洋调查经费,促进了我国海洋、大气科学及其相关学科的发展。获国家科技进步奖二等奖1项、省部级海洋创新成果奖二等奖1项、省部级海洋工程科学技术奖一等奖1项、省部级海洋科学技术奖二等奖1项。
杭州Argo野外站是全球海洋Argo系统的重要组成部分。在过去18年里,在邻近我国的西太平洋、东印度洋和南海海域建立了Argo区域海洋观测网框架,有能力对海洋上层(0-2000米水深)的海水温度和盐度等海洋环境要素进行长期、实时和大范围的监测。我国Argo累计布放了400多个剖面浮标,共接收到60000余条温、盐度剖面(部分含溶解氧、叶绿素、硝酸盐、pH、颗粒物后向散射、黄色物质和辐照度等);同时,我国还是国际Argo计划成员国,有权利共享其他成员国布放的全部浮标观测资料,累计接收到的温、盐度剖面多达200万条(部分还含溶解氧、pH、叶绿素和硝酸盐等生物地球化学要素剖面),而且每年还会持续接收约14万条观测剖面。这些源源不断的、来自深海大洋的物理海洋和生物地球化学环境要素资料,为监测、研究全球海洋和气候变化,特别是我国邻近海域的上层海洋结构和变异等建立了前所未有的数据源,尤其是为海洋科学数据在我国的开放共享打下了坚实的基础。
杭州Argo野外站率先垂范,利用Argo数据及其衍生数据产品积极开展示范应用研究,围绕海洋水团、热盐变化、海-气相互作用、中尺度涡旋、物理-生态耦合过程等研究领域,在国内外近20种学术刊物上公开发表论文70余篇,其中SCI收录43篇,核心期刊30余篇,并公开出版了《阿尔戈全球海洋观测大探秘》(2002年)、《Argo应用研究论文集》(2006年)、《中国Argo大洋观测网试验》(2007年)、《西太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研究论文集》(2010年)、《Argo研究论文集》(2011年)、《Argo-China》(2012年)、《Argo科学研讨会论文集》(2014年)、《西太平洋Argo实时海洋调查研究文集》(2017年)和《西太平洋Argo实时海洋调查》(2019年)等9部著作。另据国际Argo计划办公室的一份统计材料表明,自1998年以来世界上50个国家的科学家在全球24种主要学术刊物(包括JGR、GRL、JPO、JC等)上累计发表了3945篇与Argo相关的学术论文,其中由中国学者发表的论文就达620篇,仅次于美国(约1160篇),排名世界第二。Argo资料已经成为我国海洋科研、海洋教育、海洋管理,以及海洋交通运输和海洋渔业等资源开发领域的基础和应用研究中不可或缺的重要数据源。
本站从2003年起,还主动承办了多次国际Argo会议(如AST-5,2003杭州;ASW-3和AST-10,2009杭州;生物地球化学Argo技术与应用国际研讨会,2017杭州;首次国际BGC-Argo科学组会议,2019杭州),并主办了2次国内Argo科学研讨会(2006杭州、2013舟山)。2019年在国际Argo计划实施及其全球Argo实时海洋观测网建设20周年之际,还在杭州承办了第20次国际Argo指导组年会(AST-20)。不仅提高了我国在国际Argo成员国中的地位和作用,而且也扩大了Argo在国内的影响力,吸引了更多Argo用户。
本站也一直十分注重Argo科普宣传,是SIO/MNR和SOED的重要对外宣传窗口和科普服务平台,在“一带一路”沿线国家科技培训班、“公众科学日”、“世界海洋日”和高校实习与夏令营活动中扮演了重要角色。本站人员作为志愿者向来访公众和学生介绍Argo相关知识,据不完全统计,仅2017-2019年,就接待约25个批次共800余人的来访和大学生夏令营活动,为4000余名参加开放日和世界海洋日的公众和中小学生进行科普教育。
本站先后有4名海洋科学家在已成立的5个国际Argo组织中任职,并从2007年起主动资助AIC协调费(从刚开始的1.0万美元/年提高到2017年后的1.5万美元/年),履行了一个Argo成员国应尽的义务。尽管我国仍是一个欠发达的发展中国家,但中国还是义不容辞地承担了一个Argo成员国应尽的职责和义务,赢得了国际Argo组织的赞誉。中国Argo人凭借虚心好学的精神和合作共享的理念,以及过硬的业务基础和扎实的工作成效,不仅为我国在该国际大科学计划中占得了一席之地,也为中国科学家赢得了同步共享全球海洋Argo资料的难得机遇。
展望未来,国际Argo计划仍将持续实施,Argo实时海洋观测网建设也会从“核心Argo”向“全球Argo”的远大目标继续迈进。当前,配备诸如溶解氧、硝酸盐、叶绿素和pH等生物地球化学要素传感器的浮标,可以从物理角度监测海洋环流对气候态关键生物地球化学过程(如碳循环、海洋缺氧和海水酸化等)的影响,而这些新颖浮标的观测结果还将有助于提高生物地球化学模式的模拟能力。近些年的一些研究成果还涉及到2000米以下的深海大洋,尤其是在南半球的高纬度海域,在整个海洋热含量和热比容导致的海平面上升方面都具有举足轻重的地位。我国在Argo资料的基础研究和业务化应用方面也还面临着许多挑战,但也是难得的历史机遇。为此,我国将以成功研制北斗剖面浮标,以及国际Argo计划由“核心Argo”向“全球Argo”拓展为契机,通过建立的北斗剖面浮标数据服务中心(中国杭州),积极主动地建设覆盖“海上丝绸之路”沿线海域的Argo区域海洋观测网,使之成为“全球Argo”的重要组成部分,以及增进与“海上丝绸之路”沿线国家交流与合作的纽带,进一步促进Argo资料在我国乃至沿线国家业务化预测预报和基础研究中的推广应用,让沿线国家和民众能够真切体验和更多享受到海上丝路建设带来的福祉,并为应对全球气候变化及防御自然灾害,更多地承担一个海洋大国的责任和义务。