意大利Argo国家报告(2019年度)
——提交第21次国际Argo指导组会议报告
1、 执行进展
(1)浮标布放及工作性能
2019年期间,意大利一共布放了23个自动剖面浮标(6个常规Arvor-I型浮标,5个加装溶解氧的Arvor-I-DO型,2个深海Arvor型和10个Arvor-I-ICE型)。这些浮标均通过铱星通讯系统进行数据传输。
(2)地中海与黑海海域
2019年,在地中海和黑海海域分别布放了12个和1个剖面浮标。在地中海的大部分浮标,其停留深度设定在350dbar左右,最大观测深度也大多设为700和2000dbar;黑海海域的浮标停留深度则为200dbar。这些浮标的观测周期大多为5天,而3个Arvor-I-DO型浮标(WMO编号分别为6903265,6903264和6903266)的观测周期则设置为3小时,其目的是为了观测阿尔沃兰海的高频海洋过程。在希腊海沟(爱奥尼亚海)布放了两个深海Arvor型浮标,其中1个(WMO编号6903267)在工作6个剖面后停止了工作;另外1个在2019年10月布放后,已正常获取22个0-4000m范围内的温、盐度剖面(截止2020年2月)。
(3)南大西洋和南太平洋海域
在“Araon”号考察船从新西兰到罗斯海的航线上布放了5个Arvor-I-ICE型浮标,这些浮标都装载了基于温度观测数据的避冰算法。当海面存在海冰时,浮标通过实时判断温度观测数据避免其撞到海面的冰层。这些浮标的观测周期都被设置为10天,最大观测深度设置为2000dbar,并在约1000dbar深度处悬停漂移。目前,这些浮标的工作状态均正常。另外,在2019年2月利用“Agulhas”号考察船在南大西洋海域还布放了5个Arvor-I-ICE型浮标,这些浮标与南太平洋海域的浮标参数设置均相同,目前工作状态也正常。
截止到2019年底,意大利Argo计划仍有69个浮标在海上正常工作,其中地中海和黑海海域33个,南大洋海域36个(图1)。
图1 左:意大利Argo计划布放在地中海和黑海海域的所有浮标漂移轨迹与最新位置;右:意大利Argo计划布放在南大洋海域的所有浮标漂移轨迹与最新位置
图2显示了意大利Argo计划活动浮标数量的时间变化,以及2012-2019年期间的年度浮标布放数量和死亡数量。2012-2017年期间活跃浮标数量呈上升趋势,2017年以来活跃浮标数量维持在70个左右,2019年浮标的布放数量再次超过死亡数。
图2 意大利Argo计划每周活跃浮标数量变化及年度布放(绿色)与死亡(红色)浮标的变化
在2012年2月至2019年12月期间,意大利Argo计划总共布放了189个自动剖面浮标,其中117个浮标布放在地中海和黑海海域,72个浮标布放在南半球相关海域。在不到8年的时间里,这些浮标共获取了24300余条温、盐度剖面,其中44个浮标获取的剖面数量超过了180条,而12个浮标在布放后就没有任何信息反馈。不过,2019年布放的浮标,至今都在海上正常工作。
(4)遇到和解决的技术问题
2019年有两个浮标在布放后过早停止了工作,其中一个是布放在希腊东南部海域的深海Arvor型浮标(WMO编号6903267),仅观测了6条剖面就停止了数据数据传输,目前该浮标生产商NKE还在调查产生故障的原因;而另一个布放在阿尔沃兰海的Arovr-I-DO型浮标(WMO编号6903265),由于观测数据有误,目前已被成功回收,并将送回NKE公司检修。
(5)Argo数据管理现状
意大利Argo计划的大部分浮标数据均由位于法国Coriolis中心的GDAC(全球Argo数据中心)负责接收、处理,所有元文件和数据文件均可在Coriolis中心网站上实时获取。
(6)延时模式质量控制进展
2019年,对布放在地中海和黑海海域的58个剖面浮标观测的物理参数(温度、盐度和压力)进行了延时质量控制,这些浮标的观测时间都集中在2010-2018年期间。对盐度数据进行延时质量控制需要一个准确的参考数据集,并且这些数据在时间和空间上必须与浮标观测非常接近,以便减少地中海海洋环境,特别是海洋中上层年际和季节变化的影响。为此,意大利地球物理研究所(OGS)技术人员通过个人与区域数据服务两个途径来收集、补充CTD数据。由于采用的校正盐度的标准方法受到地中海海域自然变化的影响,所以有必要对校正结果进行仔细验证。为此,数据质控人员采用了其他的定性检查(如利用附近浮标进行对比以及绘制T-S图对深水部分做比较分析等),以提高校正结果的可靠性。
2、 国家当前对Argo计划的资助水平和未来前景
2019年,由意大利研究部提供资金购买了21个剖面浮标,其中包括5个溶解氧浮标和1个全要素生物地球化学浮标。意大利研究部会持续提供资金,使得意大利作为Euro-Argo研究基础设施联盟的创始成员,能在2020年后继续对国际Argo计划做出贡献。目前,意大利每年可为从事Argo计划的科技人员提供50个月的人员费支出。除了国家财政资助外,OGS还从其他项目(例如Euro-Argo RISE)中资助与Argo有关的活动。
3、 2020年布放计划
下表详细列出了意大利2020年和2021年的浮标布放计划。主要关注海域是地中海、黑海以及南半球的相关区域。
表1 意大利2020年和2021年的浮标布放计划
年份 |
温盐剖面浮标 (部分携带溶解氧传感器) |
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数量(个) |
布放海域 |
数量(个) |
布放海域 |
数量(个) |
布放海域 |
2020 |
12 |
地中海 |
1 |
地中海 |
1 |
地中海 |
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2 |
黑 海 |
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12 |
南半球 |
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2021 |
12 |
地中海 |
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|
1 |
地中海 |
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2 |
黑 海 |
1 |
黑海 |
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|
12 |
南半球 |
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在较长一段时间内,意大利将保持对核心Argo、生物地球化学Argo和深海 Argo扩展的贡献,其数量与表3中所列的相似。OGS承诺会对地中海、黑海的所有Argo浮标进行延时质量控制,如有必要也会参与其他海域浮标的延时质量控制工作。
4、Argo数据在国家科学研究和业务化系统中的应用
地中海地区的所有Argo温、盐度数据都被应用到了由意大利国土自然科学研究院(INGV)运行的地中海业务预报系统(MFS)中,而且这些资料也是哥白尼海洋环境监测服务(CMEMS)的重要组成部分。现有的研究业已清楚地表明,Argo数据对海洋分析和预测预报都具有积极的影响。另外,也有对地中海浮标采样和循环特性进行优化研究,以及将Argo浮标在次表层的漂移速度同化进数值模型研究的。
意大利的一些研究人员还在使用Argo数据增进对地中海和南大洋海洋特性(例如环流、储热和收支平衡以及混合等)的深入了解。
意大利Argo计划网站已完成改进升级,地址为http://argoitaly.ogs.trieste.it/;同时,意大利Argo计划还负责地中海和黑海Argo区域观测网网站的运维,地址为http://nettuno.ogs.trieste.it/sire/medargo/。