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中国Argo计划持续实施亟须国家层面的统筹协调
编辑 ：中国Argo实时资料中心 时间
：2019-07-31 14:38:44 访问次数 ：
国际Argo计划及其建设的全球Argo实时海洋观测网，是人类海洋观测史上参与国家最多、持续时间最长、成效最显著的一个大型海洋合作调查项目，也是我国海洋领域本世纪初参与的首个国际大科学计划。随着Argo资料及其衍生数据产品在海洋和大气科学领域基础研究中所取得的丰硕成果，以及人们对提升海洋和天气/气候业务化预测预报能力所带来的美好憧憬，近些年来国内剖面浮标的采购、布放活动呈现井喷式发展的趋势，但因缺乏统一协调、监管，造成了极大的资源浪费和重复建设，尤其是一些部门和单位，由于缺乏对Argo计划的深入了解和认识，布放浮标既没有遵循联合国政府间海洋学委员会（IOC）关于Argo计划的决议及其实施细则，又没有纳入中国Argo计划的管理，已经严重影响到我国参与该国际大科学计划的声誉。此外，涉及浮标观测资料质量控制技术和方法的研制，以及Argo网格数据产品和衍生数据产品的研发及其示范应用等，还只是依赖短期科研项目的资助。与国际Argo计划的快速扩张和全球Argo实时海洋观测网的不断拓展，以及欧美国家参与的热衷程度相比，我国参与该国际大科学计划的后劲明显不足，且与主要Argo成员国（美国、澳大利亚、法国、德国、英国、日本、加拿大和印度等）的差距也在不断拉大，建议加强监管，出台相关政策措施来规范剖面浮标的采购与布放活动，特别是观测数据的统一接收及其观测资料的质量控制工作，以引导中国Argo计划的有序、健康发展。
一、存在的主要问题
我国于2001年经国务院批准、申请加入国际Argo计划，并着手制订中国Argo计划，部署建设中国Argo大洋观测网。到2018年底，在全球海洋中维持了约100个活跃浮标组成的Argo区域（“沿海丝路"，也称“两洋一海"）海洋观测网，排在美国（2 190个）、澳大利亚（353个）、法国（275个）、德国（154个）、日本（147个）、英国（146个）、印度（126个）和欧盟（123个）之后，居第九位（2015年1月曾达到204个，进入前四名）。在过去18年间（2001-2018年），我国累计布放的浮标总数（417个）在参与布放浮标的约40个沿海国家中，也始终处于排名第九的位置，其中第一至第八名一直由美国（6 472个）、日本（1 509个）、法国（1 129个）、澳大利亚（870个）、德国（866个）、英国（603个）、加拿大（511个）和印度（462个）等国占据。可见，在该国际大科学计划中，我国与西方发达国家的差距还是十分明显的，主要体现在：
一是我国Argo计划的实施通过国家短期科研项目的滚动支持。过去18年间，我国每年采购和布放浮标的数量并不固定，平均大约在22个左右；布放浮标的总量和每月海上活跃浮标的数量在全球Argo海洋观测网（总量约15000个、每月约3900个）中的占比还不足3%，远远落后于美国、澳大利亚、法国和日本等发达国家，其中美国占了总数的50%左右。
二是国内剖面浮标采购、布放活动缺乏统一监管。从2016年起，部分剖面浮标开始游离于中国Argo计划之外，到目前为止累计已达150个左右；且在2018年8月底前，国内涉海单位已公开招标采购的浮标约300个，同样尚未明确纳入中国Argo计划管理；在2019-2020年期间，正在招标或者即将招标采购的剖面浮标数量更多，总数达到了1000个左右；而大量进口剖面浮标因携带的CTD传感器和生产批次（受工艺和材料影响）不同，其观测资料质量难以得到保证，甚至个别型号的剖面浮标及其携带的新型CTD传感器还尚未得到国际Argo组织的认证，亟须严格把好进口这道关。
三是国产剖面浮标的采购、布放缺乏统筹协调。目前国内只有一家单位研制的剖面浮标通过了国际Argo组织的认证，可用于全球Argo实时海洋观测网建设与维护，但在当前运行的Argo观测网中所占比例还不到0.3%；而从2018年下半年开始，国内涉海单位已公开招标或者即将招标采购的国产剖面浮标或者C-Argo浮标数量却在1000个以上。由于国产剖面浮标采用了北斗卫星系统传输观测数据，该系统目前的通讯覆盖区域仅限于赤道以北、第二岛链以西和孟加拉湾以东海域，致使浮标布放的范围和数量极其有限；况且国产剖面浮标在海上长期工作的稳定、可靠性等技术性能还有待在批量应用中不断改进、提高，其携带的常规CTD传感器也还全部依赖进口，故国产剖面浮标除了亦需把好采购这道关以外，亟须统一制订浮标布放计划，力求有序布放。
四是剖面浮标资料接收呈现越来越分散的局面。由于一些剖面浮标没有及时纳入中国Argo计划管理，而布放单位对剖面浮标观测资料的接收及后续的解码、校正和质量控制等技术措施和方法知之甚少，其观测资料既没有按Argo计划的要求与其他成员国公开交换，也没有与国内用户共享，造成了浮标资源（一些浮标购置后并未布放）的极大浪费，国际声誉也因此受到严重影响。特别是国产剖面浮标，虽采购、布放均冠以了“C-Argo"的称号（表明属于中国Argo计划管理的浮标），但其观测资料又不通过国际认可的Argo资料中心进行统一接收、质量控制和参与国际交换，而是任其分散接收，既不利于观测资料的质量控制，更不利于观测资料的及时收集、共享与应用。
五是剖面浮标资料质量难以得到有效保证。剖面浮标由于其抛弃式的特点，决定了无法像船载CTD仪那样通过实验室标定来对观测资料进行校正。为此，国际Argo计划制定了严格的实时/延时模式质量控制规范和程序，只有经过质量控制的剖面浮标观测资料才能用于预测预报业务和科学研究中；而国内一些剖面浮标布放单位及其技术人员，对Argo资料的特殊性了解不多，对必需采取的实时和延时模式质量控制技术、方法也是一知半解，甚至对采用国外进口浮标观测的数据首先需要通过正确解码，才能获得真实的海洋环境要素数据过程更是毫不知情，从而导致早期布放的一些浮标观测资料长期束之高阁，无法及时得到应用。
二、对策建议
随着近些年美国等国家财政预算的大幅度削减，预计未来几年内各型浮标的年度布放总量增速会呈下降趋势，无论是维持由3000个常规剖面浮标组成的“核心Argo"观测网，还是建设由4700个各型浮标组成的“多学科Argo"观测网，都将面临投资增加和布局分散的困境，从而影响到“核心Argo"任务的长期、持续推进。我国是一个海洋大国，还是Argo计划的重要成员国和Argo资料的主要应用国，理应在该国际大科学计划中做出积极贡献，这也符合我国建设海洋强国，以及正在实施的“21世纪海上丝绸之路"国家战略。
1、努力担当起一个国际Argo计划成员国的责任和义务。我国参与国际Argo计划曾得到国务院的正式批复，明确指出“国土资源部管理的国家海洋局邀请科技部、中国气象局等部门，对Argo计划及我国是否加入该计划的利弊进行了分析，认为参加该计划对维护我海洋权益更为有利，并提出了加强对Argo浮标管理拟采取的措施"，以及“考虑到有关部门意见一致，我们建议同意国土资源部的意见，我国可加入Argo全球海洋观测网计划，并请国土资源部等部门做好相关工作"（国务院对《关于我国加入Argo全球海洋观测网计划的请示》批文,第2795号，2001年10月12日）。为此，我国应始终坚持为加强Argo浮标管理所提出的3条有力措施（国家海洋局《关于转呈我国加入Argo全球海洋观测网计划请示的请示》，国海发〔2001〕27号，2001年7月6日），并能尽早恢复中国Argo协调小组的活动，对当前涉及Argo计划组织实施和Argo实时海洋观测网建设维护中存在的矛盾和问题，尽快沟通协调、妥善解决，以一个负责任海洋大国和Argo计划重要成员国的身份，担当起相应的责任和义务，从而为国际Argo计划的长远发展做出积极贡献。
2、统一监管国内剖面浮标的采购、布放活动及其观测资料的接收与质量控制工作。遵循联合国政府间海洋学委员会（IOC）关于Argo计划的决议及其实施细则的相关规定，统一管理由国家资助的专项和科研项目购置的自动剖面浮标资源，避免因资源不共享而造成的重复建设，以及因浮标进入他国管辖海域而引起的外交纠纷，以确保浮标资源的充分、有效利用，扩大我国在国际Argo计划中的影响力，并进一步提升我国在Argo成员国中的地位和作用。同时，需从深海大洋环境的复杂性、海洋调查观测的科学性及其观测资料质量控制的重要性和必要性出发，以及国际Argo组织的已有做法，明确指定剖面浮标的观测资料须由国际认可的Argo资料中心负责统一接收、解码、质量控制和交换共享等工作，以充分发挥我国分散投资的有限浮标资源及其观测资料的综合效益，可以避免过去在近岸浅海区域海洋环境调查中长期存在的观测数据汇总难、共享难，以及观测资料质量低下的老大难问题，方便国家对深海大洋环境数据的统一收集、存档和推广应用。
3、维持一支长期、稳定的Argo专业团队迫在眉睫。中国Argo计划的组织实施，除了布放浮标、维持观测网中充足的活跃浮标数量外，全球海洋观测网中还应具有更多的中国元素（包括利用北斗卫星定位和通信的国产剖面浮标、由我国牵头组织实施的沿海丝路或南海Argo区域观测网和区域Argo资料中心，以及由我国科学家牵头负责的专门研究小组或领军人物，能开展诸如浮标轨迹开发应用、浮标观测资料现场校验、自动剖面浮标与水下滑翔机联合组网和加密观测等），或者有更多的科学家能提出涉及数据存储格式、数据校正处理和数据质量控制的改进技术和创新方法等，这些在国外早已得到优先考虑和长期支持的科技支撑性工作，亟须引起我国海洋管理部门的高度重视。同时，各Argo成员国布放的浮标观测数据的统一接收与质量再控制、我国布放浮标（指国外进口剖面浮标）的统一接收与质量控制（实时和延时），以及与其他Argo成员国的资料交换共享等，常规的数据质量控制方法还在不断改进和完善中，新型剖面浮标技术（如生物地球化学浮标、深海浮标和海洋混合浮标等）和传感器（pH、溶解氧、硝酸盐、叶绿素-a等）的应用及其观测数据质量控制方法的研究，国际上尚处于探索阶段，需要有一支长期、稳定的专业团队负责承担，更需要牢牢抓住当前参与国际Argo计划组织实施的难得机遇，虚心跟跑、努力并跑、争取领跑，从而为我国海洋领域未来牵头组织实施国际大科学计划积累更多的组织管理和运行经验。
一、存在的主要问题
我国于2001年经国务院批准、申请加入国际Argo计划，并着手制订中国Argo计划，部署建设中国Argo大洋观测网。到2018年底，在全球海洋中维持了约100个活跃浮标组成的Argo区域（“沿海丝路"，也称“两洋一海"）海洋观测网，排在美国（2 190个）、澳大利亚（353个）、法国（275个）、德国（154个）、日本（147个）、英国（146个）、印度（126个）和欧盟（123个）之后，居第九位（2015年1月曾达到204个，进入前四名）。在过去18年间（2001-2018年），我国累计布放的浮标总数（417个）在参与布放浮标的约40个沿海国家中，也始终处于排名第九的位置，其中第一至第八名一直由美国（6 472个）、日本（1 509个）、法国（1 129个）、澳大利亚（870个）、德国（866个）、英国（603个）、加拿大（511个）和印度（462个）等国占据。可见，在该国际大科学计划中，我国与西方发达国家的差距还是十分明显的，主要体现在：
一是我国Argo计划的实施通过国家短期科研项目的滚动支持。过去18年间，我国每年采购和布放浮标的数量并不固定，平均大约在22个左右；布放浮标的总量和每月海上活跃浮标的数量在全球Argo海洋观测网（总量约15000个、每月约3900个）中的占比还不足3%，远远落后于美国、澳大利亚、法国和日本等发达国家，其中美国占了总数的50%左右。
二是国内剖面浮标采购、布放活动缺乏统一监管。从2016年起，部分剖面浮标开始游离于中国Argo计划之外，到目前为止累计已达150个左右；且在2018年8月底前，国内涉海单位已公开招标采购的浮标约300个，同样尚未明确纳入中国Argo计划管理；在2019-2020年期间，正在招标或者即将招标采购的剖面浮标数量更多，总数达到了1000个左右；而大量进口剖面浮标因携带的CTD传感器和生产批次（受工艺和材料影响）不同，其观测资料质量难以得到保证，甚至个别型号的剖面浮标及其携带的新型CTD传感器还尚未得到国际Argo组织的认证，亟须严格把好进口这道关。
三是国产剖面浮标的采购、布放缺乏统筹协调。目前国内只有一家单位研制的剖面浮标通过了国际Argo组织的认证，可用于全球Argo实时海洋观测网建设与维护，但在当前运行的Argo观测网中所占比例还不到0.3%；而从2018年下半年开始，国内涉海单位已公开招标或者即将招标采购的国产剖面浮标或者C-Argo浮标数量却在1000个以上。由于国产剖面浮标采用了北斗卫星系统传输观测数据，该系统目前的通讯覆盖区域仅限于赤道以北、第二岛链以西和孟加拉湾以东海域，致使浮标布放的范围和数量极其有限；况且国产剖面浮标在海上长期工作的稳定、可靠性等技术性能还有待在批量应用中不断改进、提高，其携带的常规CTD传感器也还全部依赖进口，故国产剖面浮标除了亦需把好采购这道关以外，亟须统一制订浮标布放计划，力求有序布放。
四是剖面浮标资料接收呈现越来越分散的局面。由于一些剖面浮标没有及时纳入中国Argo计划管理，而布放单位对剖面浮标观测资料的接收及后续的解码、校正和质量控制等技术措施和方法知之甚少，其观测资料既没有按Argo计划的要求与其他成员国公开交换，也没有与国内用户共享，造成了浮标资源（一些浮标购置后并未布放）的极大浪费，国际声誉也因此受到严重影响。特别是国产剖面浮标，虽采购、布放均冠以了“C-Argo"的称号（表明属于中国Argo计划管理的浮标），但其观测资料又不通过国际认可的Argo资料中心进行统一接收、质量控制和参与国际交换，而是任其分散接收，既不利于观测资料的质量控制，更不利于观测资料的及时收集、共享与应用。
五是剖面浮标资料质量难以得到有效保证。剖面浮标由于其抛弃式的特点，决定了无法像船载CTD仪那样通过实验室标定来对观测资料进行校正。为此，国际Argo计划制定了严格的实时/延时模式质量控制规范和程序，只有经过质量控制的剖面浮标观测资料才能用于预测预报业务和科学研究中；而国内一些剖面浮标布放单位及其技术人员，对Argo资料的特殊性了解不多，对必需采取的实时和延时模式质量控制技术、方法也是一知半解，甚至对采用国外进口浮标观测的数据首先需要通过正确解码，才能获得真实的海洋环境要素数据过程更是毫不知情，从而导致早期布放的一些浮标观测资料长期束之高阁，无法及时得到应用。
二、对策建议
随着近些年美国等国家财政预算的大幅度削减，预计未来几年内各型浮标的年度布放总量增速会呈下降趋势，无论是维持由3000个常规剖面浮标组成的“核心Argo"观测网，还是建设由4700个各型浮标组成的“多学科Argo"观测网，都将面临投资增加和布局分散的困境，从而影响到“核心Argo"任务的长期、持续推进。我国是一个海洋大国，还是Argo计划的重要成员国和Argo资料的主要应用国，理应在该国际大科学计划中做出积极贡献，这也符合我国建设海洋强国，以及正在实施的“21世纪海上丝绸之路"国家战略。
1、努力担当起一个国际Argo计划成员国的责任和义务。我国参与国际Argo计划曾得到国务院的正式批复，明确指出“国土资源部管理的国家海洋局邀请科技部、中国气象局等部门，对Argo计划及我国是否加入该计划的利弊进行了分析，认为参加该计划对维护我海洋权益更为有利，并提出了加强对Argo浮标管理拟采取的措施"，以及“考虑到有关部门意见一致，我们建议同意国土资源部的意见，我国可加入Argo全球海洋观测网计划，并请国土资源部等部门做好相关工作"（国务院对《关于我国加入Argo全球海洋观测网计划的请示》批文,第2795号，2001年10月12日）。为此，我国应始终坚持为加强Argo浮标管理所提出的3条有力措施（国家海洋局《关于转呈我国加入Argo全球海洋观测网计划请示的请示》，国海发〔2001〕27号，2001年7月6日），并能尽早恢复中国Argo协调小组的活动，对当前涉及Argo计划组织实施和Argo实时海洋观测网建设维护中存在的矛盾和问题，尽快沟通协调、妥善解决，以一个负责任海洋大国和Argo计划重要成员国的身份，担当起相应的责任和义务，从而为国际Argo计划的长远发展做出积极贡献。
2、统一监管国内剖面浮标的采购、布放活动及其观测资料的接收与质量控制工作。遵循联合国政府间海洋学委员会（IOC）关于Argo计划的决议及其实施细则的相关规定，统一管理由国家资助的专项和科研项目购置的自动剖面浮标资源，避免因资源不共享而造成的重复建设，以及因浮标进入他国管辖海域而引起的外交纠纷，以确保浮标资源的充分、有效利用，扩大我国在国际Argo计划中的影响力，并进一步提升我国在Argo成员国中的地位和作用。同时，需从深海大洋环境的复杂性、海洋调查观测的科学性及其观测资料质量控制的重要性和必要性出发，以及国际Argo组织的已有做法，明确指定剖面浮标的观测资料须由国际认可的Argo资料中心负责统一接收、解码、质量控制和交换共享等工作，以充分发挥我国分散投资的有限浮标资源及其观测资料的综合效益，可以避免过去在近岸浅海区域海洋环境调查中长期存在的观测数据汇总难、共享难，以及观测资料质量低下的老大难问题，方便国家对深海大洋环境数据的统一收集、存档和推广应用。
3、维持一支长期、稳定的Argo专业团队迫在眉睫。中国Argo计划的组织实施，除了布放浮标、维持观测网中充足的活跃浮标数量外，全球海洋观测网中还应具有更多的中国元素（包括利用北斗卫星定位和通信的国产剖面浮标、由我国牵头组织实施的沿海丝路或南海Argo区域观测网和区域Argo资料中心，以及由我国科学家牵头负责的专门研究小组或领军人物，能开展诸如浮标轨迹开发应用、浮标观测资料现场校验、自动剖面浮标与水下滑翔机联合组网和加密观测等），或者有更多的科学家能提出涉及数据存储格式、数据校正处理和数据质量控制的改进技术和创新方法等，这些在国外早已得到优先考虑和长期支持的科技支撑性工作，亟须引起我国海洋管理部门的高度重视。同时，各Argo成员国布放的浮标观测数据的统一接收与质量再控制、我国布放浮标（指国外进口剖面浮标）的统一接收与质量控制（实时和延时），以及与其他Argo成员国的资料交换共享等，常规的数据质量控制方法还在不断改进和完善中，新型剖面浮标技术（如生物地球化学浮标、深海浮标和海洋混合浮标等）和传感器（pH、溶解氧、硝酸盐、叶绿素-a等）的应用及其观测数据质量控制方法的研究，国际上尚处于探索阶段，需要有一支长期、稳定的专业团队负责承担，更需要牢牢抓住当前参与国际Argo计划组织实施的难得机遇，虚心跟跑、努力并跑、争取领跑，从而为我国海洋领域未来牵头组织实施国际大科学计划积累更多的组织管理和运行经验。
