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国际合作

第十六次国际Argo资料管理组会议在百慕大顺利召开

编辑 :中国Argo实时资料中心    时间 :2015-12-29 16:03:36    访问次数 :

    第十六次国际Argo资料管理组会议(ADMT-16)于2015年11月4-6日在百慕大举行,会议由美国Woods Hole海洋研究所主办,百慕大海洋科学研究所(BIOS)承办。应会议组织方的邀请,经国家海洋局国际合作司以及国家海洋局第二海洋研究所和卫星海洋环境动力学国家重点实验室的批准,中国Argo实时资料中心卢少磊研究实习员出席了本次会议。应邀出席会议的中国代表还有国家海洋信息中心董明媚助理研究员以及中国海洋大学邢小罡博士(参加与本次会议同时召开的生物Argo研讨会)。现将会议情况简要汇报如下:

    一、会议概况

    会议由国际Argo资料管理组联合主席,来自法国海洋开发院(Ifremer)的Sylvie Pouliquen女士和澳大利亚联邦科学与工业组织(CSIRO)的Ann Gronell Thresher女士共同主持。会议围绕Argo计划现状、实时数据管理、质量控制和数据格式等议题进行了广泛交流和热烈讨论,并形成了多项决议。数据管理组会议之前(11月2-3日)还召开了第四次生物Argo研讨会。来自世界上11个国家(澳大利亚、加拿大、中国、法国、美国、英国、德国、日本、韩国、印度和意大利等国)的40余名代表参加了会议。

    二、会议议程与讨论要点

    1、来自Argo指导工作组会议(AST-16)的反馈

    国际Argo计划联合主席Susan Wijffels女士介绍了2015年3月18-20日在法国布雷斯特召开的AST-16会议上对Argo数据管理的反馈信息。她回顾了在2015年中Argo计划向全球扩展的具体情况,并指出随着一些主要贡献国(美国、澳大利亚以及日本)浮标部署经费的缩减以及浮标存活年限正趋于稳定,而欧盟与中国贡献的增长并不能完全抵消这些不利因素,Argo观测网的覆盖密度在接下来的几年可能会出现倒退。因此她强调,Argo计划向全球扩展的前提必须是在保证核心Argo任务的健康可持续发展,并且向边缘海、西边界流等海域的扩展必须保持Argo计划对数据质量的高要求。目前Argo计划还面临着全球扩展后给数据管理带来的各种困难,这需要各资料中心(DACs)和全球资料中心(GDACs)的统一合作来克服。

    2、Argo计划现状及与用户的联系

    国际Argo信息中心(AIC)协调员Mathieu先生在会上介绍了Argo计划现状。他指出,Argo观测网内的浮标数量目前仍保持着良好的趋势,但从各成员国的后续经费支持来看,今后两年全球Argo观测网可能会面临着数量减少的局面。AIC的日常监测发现,仍有约10%左右的实时剖面资料存在延迟(超过24小时)提交现象,有些浮标的位置存在异常(如经纬度均为0、位置在陆地上、经纬度超出±180和±90范围等)。他还介绍了AIC正在着手进行的一些软件开发工作,这些软件将方便用户进行Argo浮标的查询和显示。

来自美国斯克里普斯海洋研究所(SIO)的Megan女士介绍了国际Argo网站的更新情况。为了使用户能够方便的使用文件升级后的Argo数据,她在网站上增添了例如多剖面文件的说明等问题解答链接,并增加了数个数据接口链接。

    3、Argo实时数据管理

    加拿大OSD的Ann Tran女士回顾了2014年11月-2015年10月期间Argo资料上传GTS的情况。她指出,每月平均有12074条TESAC和8629条BUFR格式的Argo剖面上传至GTS,大约30%的TESAC格式资料未能用BUFR格式进行上传,这一数字较2014年(3%)有显著增加,这主要是因为INCOIS, Coriolis和JMA三个接口的上传数据中BUFR格式文件大量缺失。由CLS负责上传的CSIO、Kordi和KMA 3个资料中心的BUFR格式资料与对应的NetCDF格式资料存在剖面日期不匹配问题;而CSIRO、Coriolis、AOML和MEDS 4个资料中心的BUFR文件与NetCDF文件存在剖面压力不匹配问题。另外,她指出目前GTS已经可以接收包含有溶解氧资料的剖面文件。

    法国Coriolis资料中心的CCoatanoan女士介绍了全球Argo资料中心2015年检测到的各资料中心上传Argo数据异常情况的统计结果,并例举了这些异常的详细情况。同时,有些资料中心提交的剖面文件中仍然有某些变量存在空白的情况(如温、盐、压校正值和误差值等),这些问题需要各资料中心注意并及时纠正。来自该中心的Stéphanie Guinehut女士还介绍了使用卫星高度计资料检测全球Argo数据中存在的异常情况。该检测每季度进行一次,最近的检查发现有120个左右的浮标观测资料与卫星高度计资料相比存在异常,一些早期的浮标资料已经得到校正,但有更多的浮标仍需要校正。这些浮标的资料多为实时资料文件,因此她建议各中心可以优先对这些浮标进行延时质量控制。全球Argo数据集与卫星高度计资料的相关性并没有随着Argo观测网数据的积累逐渐增加,目前已在0.8左右趋于稳定。

    澳大利亚CSIRO的AnnGronell Thresher女士介绍了Argo剖面资料密度倒转测试更新情况。目前该测试在实时质量控制中的临界值为0.03 kg/m3,而在延时模式质量控制中为0.05 kg/m3。她还列出了各资料中心提交资料中存在密度倒转的统计情况,要求各资料中心对上述情况进行进一步检查并及时反馈检查信息。

    英国海洋数据中心(BODC)的Justin Buck博士介绍了针对近表层温、盐度实时质量控制的测试步骤,在原来6个检测内容(全局测试、区域测试、压力增长测试、尖峰测试、梯度测试和最大压力测试)的基础上,又新增了近表层非泵吸CTD盐度校正和近表层海气混合测试两项内容。目前绝大多数资料中心已经开启了近表层温、盐度实时质量控制的工作,但进展均较为缓慢,未得到一些统计结果。而来自SIO的John Gilson也做了有关近表层温、盐度不同采样方式的对比报告,实验结果表明,近表层海水较5dbar处的海水更暖更淡;而统计表明,设置常规CTD在1dbar关闭也不会使温、盐度传感器发生故障的概率有所增加。

    4、全球Argo资料中心运行情况

    法国Coriolis资料中心的T Carval先生介绍了目前GDAC服务器上Argo数据格式版本的分布情况,指出目前大部分DAC都已开始Argo数据文件向3.1版的转换工作,但KMA、KORDI和MEDS三个数据中心进展缓慢;而对于生物Argo浮标的数据,个别数据中心也开始了Core-Argo和B-Argo文件的分离工作。另外,Mark Ignaszewski先生介绍了两个GDAC联合开发的Argo文件检验程序的情况,目前两个GDAC都已部署了这套文件检验程序,并开始对各个资料中心上传的文件进行检验,若发现问题,GDAC会退回可疑文件并向相应的DAC发送邮件以提醒相关人员。

    5、HM2000型剖面浮标的数据流

    国家海洋局第二海洋研究所的卢少磊研究实习员在会议上介绍了中国HM2000型剖面浮标有关数据质量控制与共享工作的相关情况。2015年3月在法国召开的AST-16会议上,刘增宏副研究员就HM2000型剖面浮标的技术参数以及数据质量等情况进行了介绍,与会代表也充分肯定了该型浮标的数据质量。为了使国产浮标所观测的数据能够尽快得到国际同行的认可并参与国际共享,中国Argo实时资料中心根据国际Argo资料管理组的要求,与中船重工710所研发了一套北斗剖面浮标数据接收与共享系统。该系统可以将海上HM2000型剖面浮标的观测资料通过北斗卫星通讯系统实时接收并储存到该中心的网络服务器中,再经过自动实时质量控制后,按照国际Argo资料管理组要求的格式通过该中心网站与GTS向国内外用户共享发布数据。另外,他还向ADMT提出了尽快在Argo用户手册中添加HM2000型剖面浮标相关参数的请求。

    6、区域Argo中心现状

    目前在运行的区域Argo中心包括太平洋、印度洋、北大西洋、南大西洋、南大洋以及地中海/黑海等6个,分别由日本(JAMSTEC)、印度(INCOIS)、法国(IFREMER)、美国(AOML)、英国(BODC)和意大利(OGS,即意大利国家海洋与地球物理研究所)等国家负责。会上,来自日本JAMSTEC的Kanako Sato女士介绍了过去一年太平洋Argo区域中心的主要活动。她例举了参与区域中心的各国使用Argo资料开发的数据产品,如日本IPRC使用Argo轨迹资料研制了全球海洋表层和1000米层的速度场YoMaHa,利用剖面资料研制了逐月及十天平均温、盐度和混合层产品;中国国家海洋信息中心利用Argo轨迹资料研制了全球海洋2º×2º、5º×5º流场(0、1000、1500和2000米);中国国家海洋局第二海洋研究所利用Argo剖面资料研制了全球海洋2004-2014年逐月温、盐度场等。最后,她重点介绍了JAMSTEC利用多元化数据(调查船、Argo、热带锚碇浮标观测阵、卫星、生化数据)开发的一套研究海洋在全球气候系统作用的系统(Estimated STate of global Ocean for Climate research,简称ESTOC)。

    意大利OGS的Giulio Notarstefano博士介绍了地中海/黑海区域中心的运行情况。2000-2015年,在地中海共布放了311个Argo浮标,收集到31400条剖面,这些浮标主要由法国、西班牙、德国、希腊、意大利、保加利亚、美国、土耳其和中国等国提供,目前仍有约120个浮标正常工作。他还介绍了该区域中心研制的近实时产品,以及未来在该海域的浮标布放计划,其中2015年由7个国家在地中海布放37个浮标,而2016年将布放35个左右。

    印度INCOIS的TVS Udaya Bhaskar先生介绍了印度洋区域中心过去一年的主要工作。该国在印度洋布放了28个Argo浮标,包括10个生物Argo浮标和2个避冰浮标,使印度布放Argo浮标的数量达373个,以后每年计划布放40个Argo浮标。印度洋区域中心在Argo数据可视化以及资料质量控制等方面做了大量工作,并鼓励国内各大学的学生使用Argo数据完成他们的论文研究。

    在会议讨论完以上议题后,国际Argo资料管理组联合主席Ann Gronell Thresher女士宣布下次ADMT会议将在中国天津召开。另外,由于Ann女士已到退休年龄,她提议由来自SIO的Megan女士代替她担任国际Argo资料管理组联合主席,该提议得到了与会代表的积极响应。

    三、体会与建议

    虽然国际Argo资料管理组把Argo资料更新至3.1版本,以及把生物Argo的观测资料与核心Argo分开存储的要求,给各国资料中心带来了巨大的工作量,但从过去一年的工作来看,大部分资料中心在长期业务经费的支持下均能顺利推进这项工作。而中国Argo实时资料中心不像其他国家的Argo资料中心那样有长期业务经费的支持,在应对日常的数据管理工作中已捉襟见肘,而资料升级以及Argo计划的全球扩展等更增加了该中心的工作量,使得该中心显得力不从心。虽然近年来国产COPEX型和HM2000型剖面浮标相继研制成功,但在Argo计划全球扩展的大背景下,各类新型传感器层出不穷,反而使得国内剖面浮标技术与国际先进技术的差距越来越大。为此,提出两点建议,供决策部门参考:

    1、Argo资料日常接收和处理应由业务经费支持

    中国Argo实时资料中心作为全球Argo计划内10个主要Argo资料中心之一,十多年来一直承担了我国布放的Argo剖面浮标资料接收、处理和分发等任务,积极参与国际Argo计划组织的各种活动,使我国在Argo资料处理方面能与其他成员国齐头并进,获得了国际Argo组织的认可。但是长期以来,中国Argo实时资料中心的业务工作一直靠有限的科研项目来苦苦支撑,无法保证有足够的人力和物力专心投入到该项工作中。随着在海上工作浮标数量的不断增长,以及大量准Argo浮标的加入,目前的人力和物力资源已无法保证顺利地开展工作,例如在2014年没有向全球Argo资料中心提交任何延时资料后,虽然该中心组织相关人员开展了延时质量控制程序升级工作,并已经开展了延时资料的制作工作,但由于时间精力有限,只完成了50个已停止工作浮标的剖面资料延时质量控制工作,远落后于其他资料中心的进度。而随着国际Argo计划向全球扩展的深入进行,数据管理工作对人力物力的要求将越来越大。为此,呼吁主管部门能尽快把中国Argo实时资料中心纳入业务化系统,每年给予一定的运行经费保障,使该中心的日常数据管理业务工作得以长期维持。

    2、尽快建设完善中国北斗剖面浮标数据服务中心

    近年来国产COPEX型和HM2000型北斗剖面浮标相继研制成功,并且在2015年的两次国际Argo会议上我国参会代表也就国产HM2000型剖面浮标技术参数、数据质量和数据流等情况做了详细介绍,该型剖面浮标已获得了两个国际Argo组织(AST和ADMT)的认可。另一方面,通过北斗卫星通讯的剖面浮标在我国海洋环境监测、天气气候预报以及海上军事保障等领域具有广泛需求,然而目前我国还没有一个类似于美、法两国CLS卫星数据中心功能的剖面浮标数据接收服务中心,这将严重影响到国产剖面浮标的推广应用。另外,长期以来美国海军借国际Argo计划名义,已经在我国南海区域布放了80个左右的Argo浮标,使其在我国南海获取了大量的剖面资料(部分数据共享)。为此,呼吁主管部门抓住国产北斗剖面浮标研制成功的契机,尽快建立完善中国北斗剖面浮标数据服务中心,并在南海建立“以我为主"的北斗剖面浮标区域观测网,实现我国剖面浮标在Argo计划中“零"的突破,扩大我国在Argo计划中的地位。