第25次国际Argo指导组会议(AST-25)在英国南安普顿召开
编辑 :刘增宏、邢小罡 时间
:2024-04-10 07:52:58 访问次数 :
2024年3月18-22日,第25次国际Argo指导组会议(AST-25)在英国南安普顿召开,会议由英国国家海洋中心(NOC)承办,来自美国、法国、英国、澳大利亚、德国、日本、韩国、意大利、南非和中国等国家的70余名代表以线上线下相结合的方式参加了会议。杭州全球海洋Argo系统野外科学观测研究站(简称Argo野外站)刘增宏站长、邢小罡副站长以及来自中国海洋大学的陈朝晖教授出席会议,中国海洋大学海洋与大气学院与南安普顿大学联合培养的博士研究生高志远列席会议。会前,野外站代表我国Argo计划起草并提交了Argo执行情况国家报告。
一、会议概况
本次会议为期5天,包括OneArgo、BGC-Argo、Deep-Argo和极地Argo、浮标和传感器技术进展、OneArgo计划的价值体现等5个议程。其中,BGC-Argo科学组年会由两位联合主席—美国蒙特利湾水族馆研究所Kenneth Johnson研究员和法国LOV海洋学实验室Hervé Claustre研究员共同主持,Deep-Argo和极地Argo由美国斯克里普斯海洋研究所的Nathalie Zilberman博士主持,AST-23会议和浮标技术的相关讨论由美国伍兹霍尔海洋研究所Susan Wijffels教授和NOC 的King Brain教授共同主持,会前由NOC主任Ed Hill教授致欢迎辞。按照AST会议惯例,20个国际Argo计划成员国在会前以书面形式提交了2023年度Argo计划执行情况国家报告。
一、会议概况
本次会议为期5天,包括OneArgo、BGC-Argo、Deep-Argo和极地Argo、浮标和传感器技术进展、OneArgo计划的价值体现等5个议程。其中,BGC-Argo科学组年会由两位联合主席—美国蒙特利湾水族馆研究所Kenneth Johnson研究员和法国LOV海洋学实验室Hervé Claustre研究员共同主持,Deep-Argo和极地Argo由美国斯克里普斯海洋研究所的Nathalie Zilberman博士主持,AST-23会议和浮标技术的相关讨论由美国伍兹霍尔海洋研究所Susan Wijffels教授和NOC 的King Brain教授共同主持,会前由NOC主任Ed Hill教授致欢迎辞。按照AST会议惯例,20个国际Argo计划成员国在会前以书面形式提交了2023年度Argo计划执行情况国家报告。

图1 参与AST-25会议的我国代表
二、会议主要内容
1、OneArgo计划实施进展
按照会议议程,首先召开了OneArgo计划执行情况会议。AST联合主席Susan Wijffels教授介绍了本次会议将围绕如何更好地展示OneArgo在科学和业务化应用中的价值、提升Argo资料的使用效率、提高浮标和传感器技术、如何平衡核心Argo和BGC-Argo及Deep-Argo间的投资等问题开展讨论。AST联合主席Brian King博士详细分析了2030年实现OneArgo 4700个浮标组成的综合性观测网(1000个BGC-Argo、1250个Deep-Argo和2450个核心Argo浮标),需要从2025/2026年起每年至少布放950个浮标(250个BGC-Argo、250个Deep-Argo和450个核心Argo浮标),目前投资力度明显不足,需要在本次会议之后起草一份真实的评估报告,从而为各国争取OneArgo经费提供支持。Ocean-OPS协调员Victor Turpin先生汇报了OneArgo观测网的运行情况,由于核心Argo浮标平均寿命的增加及BGC-Argo浮标数量的增长,核心Argo浮标的减少并没有产生太大影响,但Deep-Argo计划的执行相对比较缓慢,同时他发出警告,由于核心Argo浮标布放数量的减少,OneArgo观测网将持续衰退,而且BGC和Deep-Argo的实施需要投入更多资金,为此他提出几点建议,包括:增加浮标布放量,最大限度保证现有观测网的规模;提高浮标工作性能;制定OneArgo实施路线图,从而为各国Argo计划获取更多经费提供支持。Brian King博士还分析了几种主流Argo浮标(2017年以来布放)的工作寿命,国际Argo期望80%的浮标能存活5年以上,但目前80%的浮标仅能存活126个循环,需要浮标制造商进一步提高浮标质量。
2、BGC-Argo执行情况
法国LOV的Hervé Claustre研究员代表BGC-Argo科学组汇报了BGC-Argo计划的执行情况,当前18个成员国布放了总计582个BGC-Argo浮标在海上运行,其中5-6个参数的浮标达275个,2024和2025年的投放计划分别为204个和243个。几个主要BGC-Argo参与国介绍了各国BGC-Argo计划的进展,邢小罡研究员代表中国汇报了过去一年的主要工作进展,包括投放了全球首台携带温差充电电池的BGC-Argo浮标、成功组织了“BGC-Argo原理与应用国际培训班"以及发表BGC-Argo相关科研论文13篇。
去年10月新成立的BGC-Argo技术工作组汇报了半年来的工作进展,包括组织了三次线上会议,成立了三个分别针对辐照度、叶绿素、后向散射传感器的工作团队开展研究,评估主流型号传感器与其他同类型传感器的质量水平,为扩充更多的同类型传感器进入BGC-Argo计划提供评价体系与准入标准。
BGC-Argo资料管理工作组代表汇报了一年来的工作进展,BGC-Argo数据的质量正不断提高。在过去的一年中,所有6个核心BGC参数的处理文档与质量控制文档已全部完成,但一些要素的数据质量仍需改进,包括:法国LOV实验室正在推动新的叶绿素数据斜率校正方案;已有多个研究指出质控后的Argo溶解氧数据与船测标准数据在1000 m之下存在-1~-4 μmol/kg的负偏差,BGC-Argo资料管理工作组将成立一个工作团队共同研究这一负偏差的来源。
1、OneArgo计划实施进展
按照会议议程,首先召开了OneArgo计划执行情况会议。AST联合主席Susan Wijffels教授介绍了本次会议将围绕如何更好地展示OneArgo在科学和业务化应用中的价值、提升Argo资料的使用效率、提高浮标和传感器技术、如何平衡核心Argo和BGC-Argo及Deep-Argo间的投资等问题开展讨论。AST联合主席Brian King博士详细分析了2030年实现OneArgo 4700个浮标组成的综合性观测网(1000个BGC-Argo、1250个Deep-Argo和2450个核心Argo浮标),需要从2025/2026年起每年至少布放950个浮标(250个BGC-Argo、250个Deep-Argo和450个核心Argo浮标),目前投资力度明显不足,需要在本次会议之后起草一份真实的评估报告,从而为各国争取OneArgo经费提供支持。Ocean-OPS协调员Victor Turpin先生汇报了OneArgo观测网的运行情况,由于核心Argo浮标平均寿命的增加及BGC-Argo浮标数量的增长,核心Argo浮标的减少并没有产生太大影响,但Deep-Argo计划的执行相对比较缓慢,同时他发出警告,由于核心Argo浮标布放数量的减少,OneArgo观测网将持续衰退,而且BGC和Deep-Argo的实施需要投入更多资金,为此他提出几点建议,包括:增加浮标布放量,最大限度保证现有观测网的规模;提高浮标工作性能;制定OneArgo实施路线图,从而为各国Argo计划获取更多经费提供支持。Brian King博士还分析了几种主流Argo浮标(2017年以来布放)的工作寿命,国际Argo期望80%的浮标能存活5年以上,但目前80%的浮标仅能存活126个循环,需要浮标制造商进一步提高浮标质量。
2、BGC-Argo执行情况
法国LOV的Hervé Claustre研究员代表BGC-Argo科学组汇报了BGC-Argo计划的执行情况,当前18个成员国布放了总计582个BGC-Argo浮标在海上运行,其中5-6个参数的浮标达275个,2024和2025年的投放计划分别为204个和243个。几个主要BGC-Argo参与国介绍了各国BGC-Argo计划的进展,邢小罡研究员代表中国汇报了过去一年的主要工作进展,包括投放了全球首台携带温差充电电池的BGC-Argo浮标、成功组织了“BGC-Argo原理与应用国际培训班"以及发表BGC-Argo相关科研论文13篇。
去年10月新成立的BGC-Argo技术工作组汇报了半年来的工作进展,包括组织了三次线上会议,成立了三个分别针对辐照度、叶绿素、后向散射传感器的工作团队开展研究,评估主流型号传感器与其他同类型传感器的质量水平,为扩充更多的同类型传感器进入BGC-Argo计划提供评价体系与准入标准。
BGC-Argo资料管理工作组代表汇报了一年来的工作进展,BGC-Argo数据的质量正不断提高。在过去的一年中,所有6个核心BGC参数的处理文档与质量控制文档已全部完成,但一些要素的数据质量仍需改进,包括:法国LOV实验室正在推动新的叶绿素数据斜率校正方案;已有多个研究指出质控后的Argo溶解氧数据与船测标准数据在1000 m之下存在-1~-4 μmol/kg的负偏差,BGC-Argo资料管理工作组将成立一个工作团队共同研究这一负偏差的来源。

图2 邢小罡研究员代表我国汇报BGC-Argo实施进展
3、Deep-Argo和极地Argo
斯克里普斯海洋研究所的Nathalie Zilberman博士代表Deep-Argo任务组汇报了全球Deep-Argo计划的执行情况。她重新强调了Deep-Argo计划的目标和意义,并对2013年以来各国学者利用Deep-Argo观测资料发表的论文涉及的领域进行了分析。目前,Deep-Argo观测网有194个活跃浮标,其中70%为6000 m级浮标,30%为4000 m级,带溶解氧传感器的浮标占28%。2024年,预计10个国家将在全球海洋共布放95个浮标,大大超过2022年的布放数量,但离Deep-Argo建成1200个浮标组成的观测网需300个浮标/年的布放量还有较大差距。过去一年,Deep-Argo观测数据的校正取得较大进展,6个资料中心提交的数据中约86%得到了实时或延时校正,而2022年只有48%。随后,中国、加拿大、法国、美国、澳大利亚和意大利等国的代表分别介绍了各国的进展情况,中国海洋大学陈朝晖教授代表我国作了汇报。深海CTD传感器供应商—美国海鸟和加拿大RBR公司分别汇报了SBE61 CTD和RBRargo3 deep 6k CTD传感器的技术进展情况,两家供应商目前均采用瑞士的Keller压力传感器,有效提高了压力测量精度,而RBR公司通过海上比测和实验室校正等方式不断改进其产品。深海溶解氧传感器的测量目标精度是小于1 µmol/kg,才能分辨深海的缺氧变化。2023年5月专门搭载新西兰水和大气研究所(NIWA)的Tangaroa调查船开展了多种型号溶解氧传感器的海上比测实验,包括2个加拿大RBR、4个美国海鸟SBS83和1个SBE63、3个挪威Aanderaa 4330和3个日本Rinko溶解氧传感器,并将这些传感器测量的数据与CTD采水数据进行了比对,为传感器制造商后续改进提供了重要参考数据。Nathalie Zilberman博士还介绍了Deep-Argo观测网浮标触底深度数据对改进全球海底地形数据(GEBCO)有一定的帮助。
斯克里普斯海洋研究所的Nathalie Zilberman博士代表Deep-Argo任务组汇报了全球Deep-Argo计划的执行情况。她重新强调了Deep-Argo计划的目标和意义,并对2013年以来各国学者利用Deep-Argo观测资料发表的论文涉及的领域进行了分析。目前,Deep-Argo观测网有194个活跃浮标,其中70%为6000 m级浮标,30%为4000 m级,带溶解氧传感器的浮标占28%。2024年,预计10个国家将在全球海洋共布放95个浮标,大大超过2022年的布放数量,但离Deep-Argo建成1200个浮标组成的观测网需300个浮标/年的布放量还有较大差距。过去一年,Deep-Argo观测数据的校正取得较大进展,6个资料中心提交的数据中约86%得到了实时或延时校正,而2022年只有48%。随后,中国、加拿大、法国、美国、澳大利亚和意大利等国的代表分别介绍了各国的进展情况,中国海洋大学陈朝晖教授代表我国作了汇报。深海CTD传感器供应商—美国海鸟和加拿大RBR公司分别汇报了SBE61 CTD和RBRargo3 deep 6k CTD传感器的技术进展情况,两家供应商目前均采用瑞士的Keller压力传感器,有效提高了压力测量精度,而RBR公司通过海上比测和实验室校正等方式不断改进其产品。深海溶解氧传感器的测量目标精度是小于1 µmol/kg,才能分辨深海的缺氧变化。2023年5月专门搭载新西兰水和大气研究所(NIWA)的Tangaroa调查船开展了多种型号溶解氧传感器的海上比测实验,包括2个加拿大RBR、4个美国海鸟SBS83和1个SBE63、3个挪威Aanderaa 4330和3个日本Rinko溶解氧传感器,并将这些传感器测量的数据与CTD采水数据进行了比对,为传感器制造商后续改进提供了重要参考数据。Nathalie Zilberman博士还介绍了Deep-Argo观测网浮标触底深度数据对改进全球海底地形数据(GEBCO)有一定的帮助。

图3 陈朝晖教授代表我国汇报深海Argo实施进展
在极地Argo进展情况汇报中,澳大利亚联邦工业组织(CSIRO)的Esmee van Wijk博士代表极地Argo任务组汇报了进展情况。2023年该任务组成立以来,已有12个国家的27名代表参与,目前北冰洋有72个活跃浮标,南大洋高纬度(>60°S)则有288个浮标,她还代表澳大利亚、加拿大、芬兰、德国、意大利、日本、新西兰、波兰和英国介绍了各国极地Argo浮标的布放情况及未来的布放计划,并对避冰算法和冰下定位方法和位置估算等进行了介绍。她总结道,南大洋的极地浮标寿命已经与核心Argo相当,约4.8年,而北冰洋的浮标寿命则比核心Argo要少1年左右,极地Argo当前最大的问题是缺乏可持续的经费支持,浮标布放机会也十分有限,近年来浮标价格的不断上涨也导致布放到极地的浮标数量在下降。
4、浮标和传感器技术
会议第4天上午召开了浮标和传感器的内部讨论会,该环节对与会的浮标和传感器供应商不开放。会议按照核心Argo、Deep-Argo、BGC-Argo、冰下浮标以及CTD传感器等几个议题由设备的主要使用者进行了介绍,主要包括各型浮标的工作寿命、存在的技术问题和解决措施、新型浮标研制等内容。陈朝晖教授代表崂山实验室汇报了国产深海“玄武"浮标的基本情况,该型浮标特有的浮力补偿模块能节省20%的能耗,引起了与会代表的兴趣。下午则由各浮标和传感器供应商根据会前由AST提供的问题,分别介绍了其产品的各项性能指标、使用情况和未来的改进计划等。
5、OneArgo计划的价值体现
为了在2030年之前实现OneArgo计划的建设目标,AST一直在寻找更好及更多的方式来体现该计划的价值,以便各国能争取更多的经费支持。国际Argo计划办公室副主任Megan Scanderbeg女士介绍了OneArgo作为联合国海洋十年的行动计划在过去一年的进展及马上要向联合国海洋十年上报OneArgo执行报告的准备情况。需要指出的是,日本东北大学和海洋-地球科学技术厅(JAMSTEC)于2024年1月联合成立了“海洋生态系统变化先进研究院(WPI-AIMEC)",由前AST联合主席Toshio Suga教授任研究院主任,该研究院联合日本气象厅(JMA)已向政府建议了“日本OneArgo"项目,如果该项目获得批复,将在未来十年内获得2.25亿美元的经费支持,预计分8年共布放520个核心Argo、440个BGC-Argo和512个Deep-Argo浮标,并将成立日本OneArgo中心,来自JAMSTEC和JMA的30名科研技术人员将加入该中心。
三、体会与建议
通过会议,提出几点与会的认识与对策建议,供主管部门决策参考:
1、积极响应OneArgo,尽快制定我国OneArgo行动计划
OneArgo计划实施以来,得到了美国、澳大利亚和欧盟成员国的积极响应,而过去几年受疫情和经济影响浮标布放数量不断下降的日本和印度,预计未来几年内将加大浮标布放力度,为实现OneArgo计划提出的目标作出贡献。然而,我国Argo实时海洋观测网内浮标数量正不断萎缩,至2024年3月仅有60余个浮标在海上正常工作,仅占全球活跃浮标的1.56%,国际排名从2015年的第4下降至第10位,导致我国在国际Argo中的地位和显示度不断下降。与之相反的是,我国学者从全球Argo资料中心下载Argo资料的次数却处于全球领先,发表的成果仅次于美国。我国作为一个负责任的海洋大国,理应积极参与到OneArgo这个当前最为成功的大型国际合作计划中,为全球海洋治理作出更多贡献。为此,呼吁组织制定我国OneArgo行动计划,将我国Argo计划纳入业务化体系,给予长期稳定的支持。
4、浮标和传感器技术
会议第4天上午召开了浮标和传感器的内部讨论会,该环节对与会的浮标和传感器供应商不开放。会议按照核心Argo、Deep-Argo、BGC-Argo、冰下浮标以及CTD传感器等几个议题由设备的主要使用者进行了介绍,主要包括各型浮标的工作寿命、存在的技术问题和解决措施、新型浮标研制等内容。陈朝晖教授代表崂山实验室汇报了国产深海“玄武"浮标的基本情况,该型浮标特有的浮力补偿模块能节省20%的能耗,引起了与会代表的兴趣。下午则由各浮标和传感器供应商根据会前由AST提供的问题,分别介绍了其产品的各项性能指标、使用情况和未来的改进计划等。
5、OneArgo计划的价值体现
为了在2030年之前实现OneArgo计划的建设目标,AST一直在寻找更好及更多的方式来体现该计划的价值,以便各国能争取更多的经费支持。国际Argo计划办公室副主任Megan Scanderbeg女士介绍了OneArgo作为联合国海洋十年的行动计划在过去一年的进展及马上要向联合国海洋十年上报OneArgo执行报告的准备情况。需要指出的是,日本东北大学和海洋-地球科学技术厅(JAMSTEC)于2024年1月联合成立了“海洋生态系统变化先进研究院(WPI-AIMEC)",由前AST联合主席Toshio Suga教授任研究院主任,该研究院联合日本气象厅(JMA)已向政府建议了“日本OneArgo"项目,如果该项目获得批复,将在未来十年内获得2.25亿美元的经费支持,预计分8年共布放520个核心Argo、440个BGC-Argo和512个Deep-Argo浮标,并将成立日本OneArgo中心,来自JAMSTEC和JMA的30名科研技术人员将加入该中心。
三、体会与建议
通过会议,提出几点与会的认识与对策建议,供主管部门决策参考:
1、积极响应OneArgo,尽快制定我国OneArgo行动计划
OneArgo计划实施以来,得到了美国、澳大利亚和欧盟成员国的积极响应,而过去几年受疫情和经济影响浮标布放数量不断下降的日本和印度,预计未来几年内将加大浮标布放力度,为实现OneArgo计划提出的目标作出贡献。然而,我国Argo实时海洋观测网内浮标数量正不断萎缩,至2024年3月仅有60余个浮标在海上正常工作,仅占全球活跃浮标的1.56%,国际排名从2015年的第4下降至第10位,导致我国在国际Argo中的地位和显示度不断下降。与之相反的是,我国学者从全球Argo资料中心下载Argo资料的次数却处于全球领先,发表的成果仅次于美国。我国作为一个负责任的海洋大国,理应积极参与到OneArgo这个当前最为成功的大型国际合作计划中,为全球海洋治理作出更多贡献。为此,呼吁组织制定我国OneArgo行动计划,将我国Argo计划纳入业务化体系,给予长期稳定的支持。

图4 2023~2024年各国下载Argo资料的次数统计
2、成立我国Argo联盟,整合国内浮标资源
当前,国内科研院所和高校承担的科研项目和专项布放了数量不少的各种型号剖面浮标,但只有少部分纳入我国Argo计划管理。这些游离于我国Argo计划之外的浮标,其观测数据无法得到有效的质量控制和校正,而且部分浮标已漂入他国管辖海域,带来了较大的外交风险。由此,呼吁成立我国Argo联盟,整合国内浮标资源,统一开展数据质量控制和延时校正,观测数据有限度地参与国际共享与交换。
当前,国内科研院所和高校承担的科研项目和专项布放了数量不少的各种型号剖面浮标,但只有少部分纳入我国Argo计划管理。这些游离于我国Argo计划之外的浮标,其观测数据无法得到有效的质量控制和校正,而且部分浮标已漂入他国管辖海域,带来了较大的外交风险。由此,呼吁成立我国Argo联盟,整合国内浮标资源,统一开展数据质量控制和延时校正,观测数据有限度地参与国际共享与交换。