——提交第21次国际Argo指导组会议报告

1、 组织实施
　　美国Argo计划主要由美国海洋与大气管理局（NOAA）提供资金支持，同时获得美国海军的额外资助。而计划的具体实施，则由美国6家单位组成的浮标联盟负责，其中包括：斯克里普斯海洋学研究所(SIO),伍兹霍尔海洋研究所(WHOI),华盛顿大学的(UW),大西洋海洋和气象实验室(AOML),太平洋海洋环境实验室(PMEL)和海军研究实验室(NRL/Monterey,即海军实验室/蒙特利)等。浮标的技术研发、生产、后勤、投放、观测网运行监测和数据管理在这些机构之间以合作的方式进行。
　　除了Argo浮标相关事宜及其数据管理等任务，美国Argo还参与了其它与之密切相关的合作项目，包括：1）由美国国家科学基金会（NSF）和NOAA支持的生物地球化学（BGC） Argo区域观测网—南大洋碳和气候观测与模拟项目(SOCCOM)；2）验证和改进SBE-61型 CTD传感器的NOPP项目；3）用于开发SOLO型BGC浮标的NOPP项目；4）NOAA/PMEL和保罗·G·艾伦家族基金会(Paul G Allen Family Foundation)合作项目，由项目提供33个深海型Argo浮标，并已在巴西海盆区投放了29个Argo浮标；5）美国国家科学院海湾研究项目资助了25个Argo浮标，用于墨西哥湾的海洋要素监测。
　　在此，感谢这些项目和其他Argo合作伙伴项目所做出的巨大贡献。
　　当前，美国Argo正在执行自2015年7月开始的一个5年计划，将一直延续到2020年6月。有望于2020年7月启动另一个新的5年Argo计划，美国浮标联盟已经提交了一份计划书，并通过了外部专家审核，现已被NOAA接受。该计划包括了美国将对核心Argo/BGC Argo/深海Argo (Argo 2020远景规划)提供里程碑式的贡献。
2、 目标
　　美国Argo计划的可持续发展是基于NOAA的逐年资助，然而新的5年Argo计划的资助水平还存在不确定性，不过我们的预测是乐观的，其中的一些设想是：1） 核心Argo预算将在2019财年的机构性资助水平基础上每年增加10%；2）每年100万美元的增量资金将用于Deep Argo和BGC Argo计划。
　　增加核心Argo的资助，首先是为了维持核心Argo观测网的正常运行，其次是为了提高其覆盖范围，其中又主要为高纬度海区和赤道太平洋海区的加密观测提供资助。美国浮标联盟正在协调运作不同机构间Deep Argo和BGC Argo浮标的布放任务。所有4个可以提供Argo浮标的研究所都将参与Deep Argo和BGC Argo计划，美国Argo 数据中心将负责相应的数据管理。实际的资助水平可能低于理想的情况，但无论如何，最高的优先级将是维持核心Argo观测网的运行。
3、 美国核心Argo观测网的实施现状
　　自2004年以来，美国对核心Argo的资助力度相对平稳，但最近有所增加。由于浮标工作寿命的增加抵消了通货膨胀带来的影响，所以美国Argo计划的实际浮标数量大约保持在2000个左右，即一直保持着2008年的最高水平。通过持续识别短期和长期故障模式和改进电池技术，预期浮标寿命将会进一步提高，然而，目前每年的浮标投放数量可能不足以维持美国Argo计划所一贯拥有的贡献力度。

　　截至2020年1月，美国有2052个Argo浮标在海上正常运行 (图1左)。图1右显示了美国Argo计划中正在运行的浮标数量随时间的变化，表1则显示了自2012年以来每年投放和运行的浮标数量以及截至2020年3月仍在海上正常工作的浮标数量。

　　 对美国Argo计划的支持包括浮标的生产和投放、技术改进、通信、实时和延时模式数据质量控制系统的开发和利用、参与国际Argo计划的协调以及相关的技术和科学研讨会、区域中心和外联活动等。目前美国Argo计划正在评估用于Argo核心任务的CTD数据的准确性，包括与CTD制造商密切合作，监测最近一批Argo浮标的盐度漂移情况等。

图1  左：美国Argo项目及美国准Argo浮标海上正常工作概位（截至2020年1月，AIC提供）；右：美国Argo计划逐年在海上运行的浮标数量 （JCOMMOPS提供）

表1  自2012年以来美国每年投放的Argo浮标数量及活跃浮标数量

4、深海Argo

     2011-2015年，美国Argo计划进行了深海浮标的开发和测试，2013-2015年成功投放了浮标试验样机。美国深海Argo浮标的观测深度可达6000 米，最新的混合锂电池可以维持浮标200次以上的循环观测。美国在西南太平洋海域（2016年至今）、南澳大利亚海域(2016年底开始，计划到2020年)、澳大利亚南极海域（2018年初）和北大西洋西部海域（2017年初）开始投放深海型Argo浮标。2019-2020年期间，通过PMEL和保罗·G·艾伦家族基金会的合作，在巴西海盆投放了29个深海型Argo浮标 (图2左)。
5、生物Argo
      2012年以来，美国一直在进行BGC浮标的测试和投放。目前BGC浮标每10天一个循环，观测深度为0-2000米，除了CTD外，还携带有溶解氧、硝酸盐、pH值、叶绿素荧光和颗粒后向散射等传感器。位于南大洋由SOCCOM项目运行的BGC浮标观测网目前有154个浮标在运行，正朝着2021年底200个BGC浮标的目标迈进(图2右)。已经有科学家提议对SOCCOM项目进行延续，还有一项正计划提交给NSF的申请，其建议BGC观测网的浮标可以增加到500个。一个已获资助的NOPP项目将负责开发SOLO型BGC浮标，用以增加可用的BGC浮标种类。作为试验活动的一部分，NOAA资助了两个即将投放到北大西洋海域的BGC浮标，而美国航空航天局则又资助了一个。所有这些项目都在美国Argo计划参与单位间相互协调展开。

图2  上：美国Argo计划投放的全部深海Argo浮标概位；下：SOCCOM项目在南大洋投放的BGC-Argo浮标轨迹与概位

6、未来计划
      美国Argo计划的最高优先是维持核心 Argo观测网的运行。2020年浮标投放的具体计划已发布在国际Argo信息中心（AIC）的官网上。2020财年美国Argo计划的资助水平尚未确定，但预计比2019财年的资助力度会有所增加。 
      2019年底/ 2020年初，一个由美国、新西兰和澳大利亚共同组织的大型Argo浮标联合布放航次将从新西兰启程到智利，再回新西兰。该航次将由新西兰的“Kaharoa”号调查船执行，计划在南太平洋海域布放92个核心Argo浮标，并在西南太平洋海域布放10 个深海Argo浮标，从而扩大那里的深海Argo浮标试验阵列(图2右)。2020年7月，“Kaharoa”号调查船还将执行另外一个从新西兰到毛里求斯的浮标布放航次，预计在南澳海盆区域布放5个深海Argo浮标，以及在南太平洋和南印度洋布放100个核心Argo浮标。2004-2020年期间，利用“Kaharoa”调查船已经累计投放了超过1900个Argo浮标(图3)。在新西兰水资源和大气研究所（NIWA）、美国NOAA以及美国海鸟公司的支持下，另一艘“Tangaroa”号调查船计划在2020年10月开展一次装备SBE-61CTD传感器的深海 Argo浮标的验证航次。如果在南太平洋和南印度洋海域没有专门的浮标布放航次，Argo计划不可能实现，也不可能维持全球覆盖。
    美国Argo数据中心设在NOAA/AOML。来自美国所有Argo浮标的实时数据通过GTS和互联网分发。GTS传输使用在AOML开发的并行系统，并安装在AOML和法国CLS，执行国际统一规定的质量控制检测。AOML数据中心是国家数据管理的中心，是延时模式数据在各个项目负责人（PIs）和两个全球Argo资料中心（GDACs）之间传递的管道。 

图3  由“Kaharoa”号调查船布放的Argo浮标位置(绿色和黄色标记，AIC提供)

      除了各国的Argo资料中心（DAC）外，其中一个全球Argo数据中心(GDAC)就位于蒙特利海军研究实验室（NRL/Monterey），其也是GODAE服务器的一部分。NRL/Monterey和IFREMER/Brest这两个GDACs是来自所有国际合作伙伴的Argo数据集合中心，并负责数据的分发与共享。此外，几个美国机构还参与了Argo区域中心的活动，包括AOML作为南大西洋Argo区域中心等。