国家重点实验室科研业务经费项目

（Argo浮标布放）航次报告

（2013年12月-2014年1月）

一、任务来源

   本航次布放的10个Argo浮标，其中8个浮标来源于卫星海洋环境动力学国家重点实验室科研业务费项目“西北太平洋热带气旋生成海域Argo剖面浮标观测”。该项目的目标是为了加强灾害性天气情况下的实时海洋观测，拟采用装载铱卫星通讯系统的Argo浮标对西北太平洋海域进行强化观测，获取热带气旋生成海域及移动路径上的温、盐度和溶解氧等要素的剖面观测资料，从而为研究海洋对热带气旋（或台风）的响应或反馈机制，应对全球气候变化提供科学依据。另外2个浮标则来源于科技部科技基础性工作专项重点项目“西太平洋Argo实时海洋调查”。而该项目的研究目标之一是，在西太平洋海域分批布放35个Argo剖面浮标，强化我国Argo大洋观测网的实时监测能力，以满足我国应对气候变化研究对现场观测数据的需求。

二、调查船

   本航次由中科院海洋研究所的 “科学”号海洋科学综合考察船（图1）执行。该船的主要性能如下：
 

船长：99.6米     型宽：17.8米 设计吃水：5.6米    设计排水量：4864吨     自持力：60天                    续航力：15000海里 最大航速：15节 载员：80人 造船厂：武昌船舶重工有限责任公司 建成日期：2011年11月 隶属单位：中科院海洋研究所

图1 “科学”号海洋科学综合考察船

三、组织落实

   Argo剖面浮标布放任务主要搭载中科院海洋研究所“科学”号综合科考船执行的973计划“热带太平洋海洋环流与暖池的结构特征、变异机理和气候效应”项目（简称暖池973项目）调查航次的航途中（图2）完成。该航段始于2013年12月12日，结束于2014年1月21日，历时41天。由中科院海洋研究所汪嘉宁博士担任首席科学家，调查队由30多名科研人员组成，其中Argo浮标布放任务由中科院海洋研究所汪嘉宁博士负责实施。

图2 暖池973项目航次航线及Argo浮标设计布放站位（包含备选站位）

四、调查区域与测站位置

   本航次调查区域位于129—140ºE、0—15ºN所包围的西北太平洋海域，期间共布放了10个剖面浮标（表1），实际布放位置详见图3。

   浮标布放工作始于2013年12月31日，结束于2014年1月9日。

图3 Argo剖面浮标实际布放位置分布

五、调查项目与内容

   布放10个APEX型剖面浮标，观测要素主要包括：水温、电导率（盐度）、压力，以及浮标漂移轨迹等。剖面观测深度为0—2000 dbar,漂移深度为1000 dbar，观测周期10天，每个剖面可获得约73层温、盐度和压力数据；其中7个浮标附加了近表层温度传感器，可以获得近表层（0－20dbar）10个温度观测资料。

六、调查仪器设备

   本航次投放的剖面浮标为美国Teledyne Webb研究公司生产的APEX型Argo剖面浮标，船载CTD仪则为美国海鸟公司生产的SBE-911型CTD仪，实验室测量海水盐度的设备为加拿大GUILDLINE公司生产的AUTOSAL8400B型盐度计，主要技术指标如表2-4所示。

七、主要调查成果

   本航次顺利投放了10个Argo剖面浮标。根据这些浮标的工作寿命（约3—4年），预计可获得至少1400条温、盐度剖面。此外，还获得了5条0—2000 dbar水深范围内的船载CTD仪观测剖面资料，以及20瓶海水样品。

   使用实验室高精度盐度计对采集的20个海水样品进行了盐度测定，获得了20个盐度值；截至3月14日，累计获得了分别由10个Argo浮标观测的73条温、盐度剖面，以及49条近表层温度剖面。

图4  浮标投放照片（照片由中科院海洋所汪嘉宁博士提供）

八、现场观测资料质量控制

   利用本航次布放的Argo浮标、船载CTD仪和实验室盐度计的测量结果，以及附近海域的历史Argo浮标观测资料，绘制了各个测站上的温-盐度曲线及盐度垂直分布图（图5-8）。需要说明的是，由于本航次布放的Argo浮标的第一条剖面资料是在布放后24小时才获得的，其对应的位置（经、纬度）与船载CTD仪观测的并非一致，但估计的漂移距离不会超过10km。

   由图5-8不难发现，船载CTD仪与Argo浮标观测的盐度垂直分布基本吻合，但前者观测的盐度值似乎比后者都要偏大一些。为了寻找两者存在误差的原因，我们选取在F07、F08和F10站附近由其他国家布放的Argo浮标资料发现，除了F10站外，其他两个站的CTD仪观测盐度也要偏大。最后我们把CTD和Argo观测盐度插值到500、1000、1500和2000 dbar深度来进行定量比较（表5），可以发现CTD仪观测盐度比本航次布放的Argo浮标观测盐度偏高0.01左右，在F07和F08两个站上，CTD仪观测盐度比邻近Argo浮标的盐度也要偏高0.01左右，但在F10站上，CTD的盐度反而比邻近浮标的盐度偏低约0.02。由盐度计测量的海水盐度比CTD仪和Argo浮标观测的盐度均偏高，可能与该航次采集的水样贮存时间过长（>2个月），采样瓶密封不严导致水样蒸发等因素有关。

图5 2901548号浮标与CTD及附近Argo浮标的资料对比

（蓝色圆圈表示Argo资料，红色曲线表示CTD，青色十字形表示附近Argo资料，绿色三角形表示用盐度计测量的海水样品盐度）

图6 2901549号浮标与CTD及附近Argo浮标的资料对比

（蓝色圆圈表示Argo资料，红色曲线表示CTD，青色十字形表示附近Argo资料，绿色三角形表示用盐度计测量的海水样品盐度）

图7 2901568号浮标与CTD资料对比

（蓝色圆圈表示Argo资料，红色曲线表示CTD，绿色三角形表示用盐度计测量的海水样品盐度）

    图8 2901567号浮标与CTD资料对比

（蓝色圆圈表示Argo资料，红色曲线表示CTD，青色十字形表示附近Argo资料，绿色三角形表示用盐度计测量的海水样品盐度）

九、 存在问题与建议

   本航次主要存在以下几个方面的问题：

   1、由实验室盐度计测定的盐度值与CTD仪的观测结果比较发现，前者的测量结果普遍高于后者，这与水样存贮时间太久及水样瓶密封不严有关。因此，应及时对采集到的海水样品进行实验室测定，若航程较长，则应将实验室盐度计带上船进行现场测定，可大大提高盐度比测的质量。另外，在采集海水样品的过程中应严格按照规范进行操作，且不宜将海水装满整个采水瓶（至瓶颈以下为宜）。

   2、通过盐度对比分析发现，该航次使用的CTD仪观测盐度比Argo浮标观测盐度（包括邻近Argo浮标)似乎要偏高0.01左右，建议进一步检查该CTD仪的鉴定有效期及盐度校正参数。

十、  致谢

   本航次Argo浮标布放任务得到了暖池973项目首席科学家王凡研究员、调查队首席科学家汪嘉宁博士、王庆业副研究员和全体调查队员，以及中国科学院海洋研究所船舶中心和“科学”号调查船全体船员的大力支持和帮助，在此一并表示感谢！

                                              中国Argo实时资料中心   

                                               2014年3月25日