第九次国际Argo资料管理组会议在美国夏威夷顺利召开
第九次国际Argo资料管理组会议于2008年10月29-31日在美国夏威夷大学举行。
一、会议概况
第九次国际Argo资料管理组会议由该小组联合主席—法国海洋开发研究院(Ifremer)的Sylvie Pouliquen女士和美国短期数值气象与海洋中心(FNMOC)的Mark Ignaszewski博士主持。来自世界上10个国家(澳大利亚、加拿大、中国、法国、美国、英国、日本、韩国、印度和德国)的33名代表参加了本次会议。
二、会议讨论要点与议程
本次会议讨论要点包括:回顾上次会议决议的执行情况;延时模式质量控制现状及进展;Argo观测网建设、运行现状;Argo数据系统运行情况及存在问题等。
1、来自Argo科学组会议的建议
国际Argo科学组联合主席—Dean Roemmich和Howard Freeland教授首先介绍了第9次国际Argo科学组会议上,提出的有关Argo数据管理方面的建议。他们指出,随着全球Argo实时海洋观测网的建成,开发一个全面的Argo数据管理系统是当务之急;尽快增加Argo浮标在南半球的覆盖率;确定和校正Argo数据中的系统误差,为海洋热含量、比容海 平面高度、盐度变化等研究提供高精度资料。他们还指出,各国资料中心上传的资料必须统一和完整(不仅包括剖面资料,还应包括元数据、技术信息和轨迹资料 等);各国资料中心应加快延时模式质量控制工作;为了提高数据质量,应尽快收集最新的CTD资料,整理出新版参考数据集;鼓励开发新的技术和方法(包括利 用高度计进行质量控制)对Argo资料进行质量控制。
2、Argo计划现状及与用户的联系
Sylvie Pouliquen女士回顾了上次会议以来决议的执行情况,并指出,很多决议条款在执行过程中有所延迟,有些条款由于缺乏人力而不得不推迟。由于Argo 资料管理组是Argo计划的有效组织,所以她建议将来执行决议需更有效,为此,确定Megan Scanderbeg博士协助联合主席跟踪决议的执行进度。
AIC技术协调员Belbéoch先生介绍了Argo计划的进展情况及存在问题,而AIC将开发新的网站,以便能更好地获取浮标信息,同时可更有效 获取来自用户有关数据质量等方面的反馈信息。Belbéoch先生还建议,明年的Argo资料管理组会议希望能在法国图卢兹召开。
NASA将于2010年发射Aquarius/SAC-D盐度卫星,Argo浮标盐度资料可以用来验证和校正卫星观测资料的可靠性,从而获取精确的 反演算法。为了获取表层的盐度资料,华盛顿大学在APEX型浮标上加装了表层盐度传感器(海表-5米水深内),并将于2009年在西太暖池区投放6个该类 型浮标,另外4个也将择机投放在其他海区。
3、实时资料管理
3.1 GTS运行状况
2007年,约90000余条Argo观测剖面发布到GTS上,其中90%在24小时内完成,当然还存在一些诸如温盐度缺失、温盐度编码错误、深度 非单调增长及重复剖面等技术问题,有些资料中心上传到GTS上的资料与上传至全球Argo资料中心的资料不一致,如韩国气象厅(KMA)和印度海洋资料中 心(INCOIS)上传到GTS上的资料与发布到全球Argo资料中心上的剖面观测时间存在一定的偏差,这些问题需要各资料中心尽快解决。
3.2 Argo资料的异常状况
在Coriolis资料中心分析各资料中心提交的Argo资料时,每天都能发现约1.5%的剖面(平均每天接收400组数据)存在大的异常(与气候 态资料比较),主要为盐度漂移、部分观测层次明显有误,以及盐度出现零值等问题。所以,各资料中心需认真对其投放的浮标资料进行质量控制,而 Coriolis资料中心将向各资料中心及时提供反馈信息,以便供他们进行自动校正。
4、全球Argo资料中心现状
4.1 Coriolis全球资料中心状况
Thierry Carval博士介绍了Coriolis全球Argo资料中心的运行现状。自2008年9月16日以来,GTS目录已从GDAC服务器上移除,并隐藏到地 址ftp://ftp.ifremer.fr/ifremer/argo/etc/gts/下。GTS目录中存放的资料是在GTS上发布的,但至今仍没有 具体的资料中心负责管理这些资料,目前仍有334个浮标存放在GTS目录中,且AIC仍将监测这些浮标。Coriolis资料中心在 ftp://ftp.ifremer.fr/ifremer/argo/etc /argo_profile_detailled_index.txt.gz 文件中加入了盐度平均校正值及其标准偏差。在GDAC服务器上增加了名为“latest_data"的目录,最近3个月的资料将存放到该目录中,而每天的latest_data文件将被分成2个文件,即实时和延时资料文件。为了提高数据传输的可靠性,GDAC服务器上的每个文件将增加MD5数字签名。以上这些工作和措施,都将为Argo资料用户提供更为便捷的资料服务。
4.2 美国全球Argo资料中心状况
美国GDAC的服务器从舰队数值气象与海洋中心(FNMOC)移到了位于蒙特利尔的海军研究室。这次搬迁将有利于开发及应用新的服务,全新的硬件将使服务器更快速、更可靠,同时可以加强Argo数据文件的格式检验。搬迁后,原来的互联网域名fnmoc.navy.mil将停止使用。搬迁工作计划在 12月3日进行。
4.3 延时模式文件检验
美国GDAC将在搬迁后提供增强的格式检查,并将在2008年12月为各资料中心提交的资料进行检验,并把结果反馈给各资料中心。2009年1月,将把该格式监测程序移植到法国GDAC。以后,所有不合格的文件将被GDAC拒收。全球Argo资料中心将对所有已经提交的文件进行检验,并鼓励各资料中 心修正文件格式上的错误。
5、格式问题
5.1 BUFFR格式
大部分Argo资料中心已陆续使用BUFFR格式把Argo资料上传到GTS上,有些资料中心如CSIO、INCOIS和KORDI,由于目前尚缺乏与GTS接口,其Argo资料将通过法国CLS上传到GTS。
5.2 技术文件
Ann Thresher博士介绍了过去一年有关技术参数命名的工作情况。技术参数名字已经统一命名并可以使用,各资料中心需修改程序来使用这些名字。技术参数命 名规则文档可以从http://www.coriolis.eu.org/cdc/argo_rfc.htm上获取。会议确定了浮标的所有技术信息都非常 有用,都应包含到技术文件中去,并希望所有Argo资料中心尽快按新的命名规则提交资料。
5.3 处理铱卫星浮标
会议讨论了使用新传感器类型和非标准任务型Argo浮标的状况。Argo科学组提醒会议,Argo的主要使命是观测全球海洋的温、盐度和压力,如果其他传感器的加入威胁到Argo计划的使命,那么必须把这些浮标从Argo计划中分离出去。
5.4 其他需求
在一些国家提交的Argo资料中,有些溶解氧数据没有正确地转换成单位micromole/kg,Taiyo Kobayashi博士将在用户手册中提供正确的转换公式。值得指出的是,许多浮标观测的剖面数接近255个,将面临剖面数清零的问题(储存剖面号的字节数为2,所能记录的最大剖面数是FF,即十进制的255),韩国的某些浮标已面临这个问题。要求所有Argo资料中心,确保剖面编号不能与以前的编号重复。
在有关“轨迹"的讨论中,Thierry Carval建议对浮标元数据和技术文件进行修改,以便完善浮标的轨迹文件。
6、延时模式数据管理
6.1 延时模式质量控制现状
在过去的一年中,各国资料中心虽然取得了不小的进展,全球59%的浮标已经过延时模式质量控制,但各资料中心仍要继续加快进度,并投入更多人力。各国延时模式质量控制进展如表1所示。
6.2 第三次Argo资料延时模式质量控制研讨会的反馈意见
Brian King教授介绍了第三次Argo资料延时模式质量研讨会后的反馈意见。他明确指出,由Owens和Annie Wong等人开发的OW延时模式盐度校正方法,已经得到了各国资料中心的肯定,并由Argo资料管理组推荐使用;Greg Johnson开发的热滞后校正方法,假设浮标的上浮速度为常数,但并不适用于跃层明显的海区;继续鼓励收集那些历史资料稀疏海区的水文观测资料;法国 Coriolis资料中心的S Guinehut博士利用卫星高度计资料对Argo资料进行了质量检测,建议各资料中心对检测出有异常的资料进行仔细的校正,甚至加入黑名单;有些浮标的 盐度出现向高盐漂移的趋势,该现象目前仍没有弄清原因,希望PI(Argo计划主要调查研究者)能回收一个这样的浮标,以便剖析其发生的原因。
表1 各国Argo资料中心延时模式质量控制进展统计

6.3 压力工作组的报告
Wijffels教授和Baker博士代表压力工作组向会议提交了总结报告。该小组目前正专注于分析Argo数据中由表层压强漂移引起的误差,主要来自APEX型浮标,约占浮标总数的61%。而PROVOR和SOLO型浮标每个剖面重新设置表层压强,并报告漂移的值。大部分使用APF- 8控制器的APEX型浮标提供表层压强观测值,并仅在表层压强向正值漂移时加上5dbar(约55%的浮标)。而那些出现负漂移的浮标,表层压强被截断至 0,即报告的表层压强为5dbar(16%的浮标)。剩余8%的浮标由于存在缺失或不统一的值、或其他问题,使工作组难以进行分析。
压力工作组对现有数据中的表层压强进行了分析,发现很多数据存在一定问题,故该小组督促各国资料中心无论是在实时质量控制还是在延时模式质量控制过程中,尽快应用表层压强校正。最后,该小组向会议提出了一系列有关APEX型浮标表层压强校正需采取的行动或措施等建议。
7、参考数据集进展
7.1 第八次国际Argo资料管理组会议以来的工作进展
今年7月,制作完成了一套新的参考数据集。该数据集使用NODC的WOD05数据,而早于1990年的资料没有放入该数据集(图 1)。根据第三次Argo资料延时模式质量控制研讨会的建议,第2版数据集将去除温度转换(ITS90至ITS68),并且将加入少量最新的CTD资料。

图1 1990年以来,WOD05中的水文观测站点(红色), 以及由Argo区域中心提供的最新CTD资料站点(蓝色)
PI和Argo区域中心获取的最新CTD资料可以直接提交到CCHDO,由他们进行质量控制,剔除重复的数据并按统一的格式提交给Coriolis资料中心。
7.2 CCHDO对Argo质量控制数据集的贡献 S Diggs博士介绍了CCHDO对Argo资料延时模式质量控制数据集提供数据的进展情况,以及为了增加Argo资料延时模式质量控制数据集中CTD剖面 数量,与美国海洋数据中心(NODC)的合作情况等。尽管CCHDO和Coriolis资料中心从PIRATA获取了一系列CTD资料,并放入参考数据集中,但总体来说,从各种途径获取所有CTD资料并不成功。最近,CCHDO专注于收集最新的南大洋CTD观测资料,已经收集到了近两年完成的5个航次的 CTD资料,这些资料已提供给NODC和Coriolis资料中心。
CCHDO将同NODC一起对1/4的WOD CTD资料(大于1000m)进行后校正,处理后的资料将提供给Coriolis资料中心。最后,CCHDO将和Argo信息中心一起确定哪些海区需要在投放Argo浮标的同时进行CTD观测。
展望未来,该小组将确定南大洋策略,着力于寻找新的水文调查资料并放入到参考数据集,计划明年收集至少7-10个航次的调查资料。
8、其他议题
Dean Roemmich教授指出,本次会议的某些行动条例需要尽快执行,Megan Scanderbeg博士将协助主席监督行动条例的执行进展情况。
会议决定,明年的第十次国际Argo资料管理组会议将在法国图卢兹召开,并由JCOMMOPS和CLS承办。此外,德国海洋水文局(BSH)表示已获得资助,希望能承办第十一次国际Argo资料管理组会议。
三、体会与建议
随着全球Argo实时海洋观测网的建成,Argo资料得到了各国海洋、大气科学家的广泛应用,且其资料质量受到了极大的关注。国际Argo资料管理组每年召开一次会议,并不定期举办Argo资料延时模式质量控制研讨会及Argo区域中心会议,其目的正是着力解决用户关心的Argo资料质量、格式和新传感器、新通讯系统使用等问题,同时督促各国Argo资料中心按照资料管理组的要求,严格管理Argo资料。纵观本次会议,主要体会有:
1、 Argo资料质量控制新方法的应用
为了更好地对Argo资料进行有效质量控制,Owens和Annie Wong等人开发了盐度校正的新方法-OW方法,得到了各国资料中心管理人员的认可,一些国家资料中心已经使用新方法并替代了原先的WJO方法。而法国海 洋开发研究院(IFREMER)的科研人员提出利用卫星高度计资料对Argo资料进行质量检验,该方法简便有效,得到了其他国家资料管理人员的肯定,并且其检验结果已放入Argo信息中心月度报告中,大大方便了各国Argo资料中心了解其投放的Argo浮标资料质量情况。
2、 对其他传感器资料质量的重视
过去,由于电导率传感器容易产生漂移,Argo资料管理组仅重视盐度观测资料的质量,而忽视了压力、温度等传感器也可能产生漂移等误差。为 此,国际Argo资料管理组专门成立了诸如针对压力、轨迹数据等质量控制的专门小组,负责分析其他传感器观测资料的质量问题。这些小组的工作业已表明,对 其他观测参数进行质量控制也是十分重要的。
3、 缺乏足够的人力和物力管理Argo资料
许多国家的Argo资料中心由于缺乏足够的人力、物力和财力保证,限制了其管理Argo资料的能力,特别是针对Argo资料的延时模式质量控制和格式更改等,进展情况不容乐观。
中国Argo实时资料中心多年来承担我国Argo浮标资料的接收、处理和分发等工作,但由于缺乏专项经费的支持(仅得到一项国家海洋局青年海洋科学基金项目的资助),使我国的Argo资料管理在很多方面落后于其他国家,在Argo资料延时模式质量控制和表层压强校正方面,同样由于缺少足够的 人力保证,其工作无法满足国际Argo资料管理组的要求。
为此,建议国家科技部、国家海洋局和国家自然科学基金委员会等部门对我国Argo资料的管理工作给予高度重视和大力支持,并在人力和物力上确保我国Argo实时资料中心的业务化运行,使我国在Argo资料质量控制和管理方面与其他Argo计划成员国能齐头并进,共同为全球Argo实时海洋观 测网建设做出贡献。
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