海洋公益性行业科研专项经费项目
——“西北太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研究"
航次报告
（2009年4月）

一、任务来源

   本次任务来自于国家海洋公益性行业科研专项经费项目—“西北太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研究"，该项目由国家海洋局第二海洋研究所牵头，国家海洋环境预报中心和国家海洋局南海预报中心共同参加。

二、调查船

   本航次由中国海洋大学“东方红2"号科学考察船执行。该船主要性能如下： 

排水量：3235吨 经济航速：12.5节 全 长：96米 最大航速：18节 型 宽：15米      定 员：196人(包括船员45人） 吃 水：5米 建造年月：1995年12月 主机马力:1600千瓦×2 建 造 厂：上海中华造船厂

图1“东方红2"号调查船

三、组织落实

   本次海上作业任务由“西北太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研究"项目组向国家863计划“质量控制及规范化海上试验"课题组提出搭载申请，搭 载其2009年度第一航次集中规范化外海试验第二航段进行浮标的投放工作。本航次于2009年4月1日至4月24日实施，由中国海洋大学田纪伟教授担任首 席科学家，Argo浮标布放任务海上搭载工作负责人为国家海洋局第二海洋研究所孙朝辉助理研究员，李宏硕士研究生协助执行。CTD仪测量和水样采集工作由 中国海洋大学船舶中心调查队负责完成。

四、调查区域与测站位置

   本航次浮标布放任务始于4月1日，完成于4月24日，作业海区为西北太平洋，共设布放站位10个。由于规范化外海试验作业海区的临时调整，并受规范化外海试验作业进度的影响，浮标实际布放位置作了相应调整，与原计划投放位置有较大出入（表1和图2）。

图2 Argo浮标计划（左）投放位置

表1 Argo剖面浮标布放信息

   需要指出的是，原计划浮标投放位置考虑了该海域已有浮标的分布；而实际投放的位置因受到船只作业时间和航行区域的限制，布放在一条纬向（21°N）和另一条准径向（约123°E）断面上。

   在Argo01站，还同时投放了一个由国家863计划提供资助，天津国家海洋技术中心负责研制的国产Argo浮标工程样机（图3），该浮标采用了我国北斗卫星通讯系统，仅带压力和温度传感器，并未安装电导率传感器，且采样深度为400m。

五、调查项目与内容

   本航次调查任务为投放10个Argo剖面浮标，以及采用CTD仪进行现场对比测量，采集各标准层水样进行实验室高精度盐度计测量，用于盐度标 定。此外，中国海洋大学化学化工学院杨桂朋课题组还帮助对所采集各层水样进行了溶解氧值测定。观测内容包括：水温、电导率（盐度）、溶解氧等。（现场工作 图片资料，图4－9）

图4 船上检测Argo浮标	图5 准备投放浮标（左侧为国产，右侧为美国引进）
图6 投放中的Argo浮标	图7 漂浮在海面的Argo浮标
图8 CTD现场比较观测	图9 现场采集海水样品

六、调查仪器设备

   本航次使用的剖面浮标为美国Webb研究公司生产的APEX型Argo剖面浮标。CTD仪采用了美国海鸟公司生产的SBE－911型，盐度计为加拿大Guildline公司生产的AUTOSAL 8400B型实验室盐度计，它们的主要技术指标如表2、3和4所示。

七、主要调查成果

   本航次共投放10个APEX型Argo剖面浮标。剖面观测深度0－2000m，漂移深度为1000m，每隔10天可以获得一组温、盐度和深度剖 面资料，以及浮标位置信息等，其中编号为4161和4162的浮标还加装了Optode溶解氧传感器，可以每10天获得一组0－2000m水深范围内的溶 解氧剖面资料。此外，编号为4161、4162、4136和4137的四个浮标为新型APF9A型Argo浮标，其中的4136、4137为安装了锂电 池，其余浮标均采用碱性电池为动力。完成CTD测站1个，观测水深为0－2000m，并在该站采集5、50、100、200、300、500、800、 1000、1500和2000m 共10层水样20瓶（每层水样2瓶），使用AUTOSAL 8400B高精度盐度计测得实验室盐度数据10组。此外，在中国海洋大学化学化工学院杨桂朋课题组调查人员的协助下，获得以上各层溶解氧数据10组。

   由4161号浮标观测的温盐深和溶解氧资料，与现场CTD仪观测资料以及实验室盐度计测量结果的比测如图11所示。

   从图11中可以看出，Argo浮标和CTD仪观测的温度值拟合的较好；盐度资料除了表层和次表层有所差异外，其余各层也拟合的很好（特别在深 层），且由实验室高精度盐度计所测得的盐度值和CTD仪观测的结果也有较好的拟合，表明用于比测的CTD仪的盐度资料也是可信的；Argo浮标和CTD仪 观测的溶解氧值虽然变化趋势一致，但是拟合程度欠佳，而用碘量法测得的各层水样溶解氧值除了在200m、500m、800m和1500m层上与CTD仪测 得的结果较一致外，其余各层均有不同大小的偏离，特别是在300m和1000m层，造成误差的原因还有待从事海洋化学的研究人员作进一步分析。

八、问题与建议

   本项目引进的10个Argo剖面浮标，由于受资助经费的限制，只能寻找其他项目的海上调查航次搭载布放。但近些年来， 国内在西太平洋海域的调查航次非常少，而且即使寻找到了相应的搭载航次，也只能根据该调查船的作业海区设计浮标的布放位置，而这样的设计显然无法满足本项 目以及国际Argo计划制定的浮标布放要求。此外，由于是搭载布放浮标，受原航次任务的影响较大，计划的浮标投放点也存在着很大的不确定性，甚至有可能完 全改变原计划。这种情况造成的后果会直接导致浮标分布不合理（密度偏高），国际Argo计划的设计原则是在间隔约300km的位置布放一个浮标（当然，还 得视已在该海区活动的浮标而定）。在20－23°N,121-124°E的区域内，浮标的分布显然偏多。

   此外，由于Argo浮标具有的抛弃式特点，故在后期的浮标资料质量控制过程中，对其投放点的CTD资料的依赖程度非常大，国际Argo计划在各种 场合都一直强调这一工作的重要性，并希望各浮标布放组织能尽量做好此项工作，从而保证所投放浮标资料的可靠性。而由于搭载的该航次计划临时变动，没有时间 做更多的CTD仪比较观测，十分遗憾。

   带有溶解氧传感器的Argo浮标我国尚属首次引进，在资料质量控制方面，由于在国际上尚未形成统一的操作规范，所以在此方面还有许多工作要做，并且需要联合生物化学专业的人员合作开展。

   针对本航次浮标投放过程中出现的一些问题，建议国家相关管理部门在今后的项目经费资助中，能适当提高浮标投放所需的燃料动力费，使得项目 承担单位能根据需要将有限的浮标投放到最合适的海域去，从而使浮标的分布更趋合理，为我国海洋和气象界承担的相关研究项目，以及业务化应用部门提供更有代 表性和高质量的浮标观测资料。

九、致谢

   本搭载航次浮标布放任务得到了中国海洋大学船舶中心、首席科学家中国海洋大学田纪伟教授的重视和首席助理郭心顺主任、全体调查队队员，以及“东方 红2"号调查船蒋六甲船长及全体船员的大力支持；国家海洋局第一海洋研究所的王海员同学、中国海洋大学化学化工学院杨桂朋课题组等给予的帮助和支持，在此 一并表示感谢！