中国Argo大洋观测网建设需要“海洋公益性行业科研专项”的持续支持
由国家海洋局第二海洋研究所负责,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与承担的“2007年海洋公益性行业科研专项—西北太平洋 Argo剖面浮标观测及其应用研究"项目,经过2年调查研究,已经按任务合同书的要求圆满完成各项观测、研究任务,并达到了预期的目标,从而使我国在深海 大洋上的浮标总数达到了66个(止2009年底),补充并维持了我国Argo大洋观测网中的浮标数量,有权利共享其他Argo计划成员国布放在全球海洋上 的所有浮标观测资料,有力地支持了我国正在开展的几个重大基础研究项目,如:“亚印太交汇区海气相互作用及其对我国短期气候的影响"(973计划)、“北 太平洋副热带环流变异及其对我国近海动力环境的影响"(973计划)和“基于全球实时海洋观测计划(Argo)的上层海洋结构、变异及预测研究"(973 计划),以及一批由国家自然科学基金委员会和国家部属教育、科研院所开放实验室等部门和单位资助的与全球气候变化和深海大洋研究有关的项目。这些项目或课 题已经把全球Argo实时海洋观测网当作收集深海大洋物理海洋环境要素的主要渠道,而Argo数据更已成为广大研究者利用的必备基础资料。
据不完全统计,从2001年以来,Argo资料在4个领域(海洋科学、大气科学、水产科学、军事科学等)、4个系统(教育、科研、管理、海 洋/气象业务化等)的39个单位(部门)得到应用,其中有约150余人在直接利用Argo资料开展相关研究。最近由科技部发布的“全球变化研究重大科学研 究计划重要支持方向"中提出的“气候突变的机制及其可预报性研究、过去2000年典型暖期的形成机制及其影响研究、末次盛冰期以来的气候环境变化与适应研 究、南大洋-印度洋海气过程对东亚及全球气候变化的影响、亚洲区域海陆气相互作用机理及其在全球变化中的作用、气候系统多圈层相互作用过程的数值模拟与诊 断分析研究、全球生态系统碳源汇特征及中国区域的贡献、全球变化影响的定量评估与阈值研究、全球变化对海岸带的影响及其脆弱性评估研究、全球变化影响下生 物圈的脆弱性及适应性研究、全球变化与冰冻圈系统综合研究、全球变化数据的评估、同化、融合与应用,以及高分辨率气候系统模式的研制与评估"等命题,也无 不与海洋有关,而且大都需要有长期海洋观测资料的积累和支撑。可见,Argo资料除了在我国海洋和大气科学等领域已经得到广泛应用以外,亦将在我国经济社 会建设中发挥愈来愈大的作用。
现在回过头来看,倘若该项目当时没有得到2007年海洋公益性行业科研专项的支持,中国Argo计划也有可能就此夭折。因为,中国Argo 计划虽然是在国务院正式批复(2001年9月29日)“我国可加入Argo全球海洋观测网计划"以后,由科技部基础研究司、国际合作司和国家海洋局科技司 等部门共同管理实施的一项国家计划,但没有如其他国家专项那样分配相应的专项资金,而是由科技部和国家海洋局在负责实施的已有研究专项或计划(如“国家重 点基础研究发展规划前期研究专项"、“国际科技合作重点项目计划"等)中调剂部分经费给予一次性资助,缺乏固定的支持渠道和经费保障。2007年,随着 “我国新一代海洋实时观测系统(ARGO)—大洋观测网试验"和“太平洋-印度洋暖池的Argo浮标观测研究"项目的相继验收结题,中国Argo计划在未 能获得“国家科技支撑计划"、“科学数据共享工程"和“科技基础性工作"等专项的支持下,经国家海洋局主要领导亲自过问和专门研究,决定在刚刚启动的海洋 公益性行业科研专项中给予适当资助。尽管周期不长(2年)、经费(358万元)也不足以批量引进浮标,但在该专项的支持下,使得中国Argo计划的实施得 以勉强维持。不过,也留下了稍许遗憾,如本项目引进的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。
然而,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,被动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。况且,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极 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是直接导致浮标分布不合理(密度偏高或偏低),而国际Argo计划的设计原则是在间隔约 300km布放一个浮标(当然,还得视已在该海区活动的浮标而定)。此外,由于Argo浮标具有的抛弃式特点,在后期的浮标资料质量控制过程中,对其投放 点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,并希望各成员国能尽量做好Argo浮标与船载CTD仪的比测工 作,以确保浮标资料的质量和长期可靠性。但因搭载航次可供支配的时间有限,往往无法开展与船载CTD仪的比较观测,即使时间允许,也很难做到对每个浮标布 放位置进行比测。
针对该项目在执行过程中所呈现的这些问题,建议在今后的项目经费资助中,能适当提高投放浮标所需的燃料动力费,使得项目承担单位能根据用户的需要, 以及Argo计划的要求,将有限的浮标资源投放到最合适的海域,并使浮标的分布更趋合理化,从而能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。
需要指出的是,截止2007年10月底,在国际Argo计划成员国和众多沿海国的共同努力下,全球由3000个剖面浮标组成的Argo实时海洋观测 网已经正式宣告建成,并将至少维持10年以上。而随着Argo浮标技术的发展(除常规的温、盐度观测外,还将增加如溶解氧、营养盐、环境噪音和海洋生物等 要素的观测)和Argo观测网的拓展(将伸入两极浮冰海域和边缘海等),Argo资料的种类将更加丰富,且其覆盖的区域会更加广阔,如何更好地促进海洋、 气候界和公众对Argo计划的关注和了解,拓宽Argo资料应用领域已经成为我们需要考虑的一个重要课题,希望能进一步加大对这一崭新的深海大洋观测计划 的投入力度。
同时,建议对现场海洋观测资料的质量控制工作给予必要的重视,并能投入专项经费开展资料质量控制技术和方法研究。近些年来,我国对海洋观测的投入与 上世纪相比已经不能“同日而语",但观测资料的质量始终令人担忧。随着观测手段和仪器设备自动化程度的提高,人们对观测资料的质量问题严重弱化,甚至达到 了“麻木"的程度。这与国家制订的众多专项计划至今还没有用于观测资料质量控制方法研究和开展这一重要基础性工作的专项基金有关,与国际上相比,处于落后 和严重迟后的状态,望能引起高度重视!
归根到底,我国Argo大洋观测网建设应尽早纳入海洋或气象业务化监测预报体系。在国家层面上成立高层次的组织协调机构,以及科学指导委员会,以便 有计划,持续不断、分期分批地在邻近我国的大洋区域布放Argo浮标,改变目前由研究项目出资购置浮标、且时断时续布放的被动局面,从而能为我国深海大洋 研究和全球气候变异研究积累长时间系列的全球海洋次表层观测资料。在当前情况下,建议能从“海洋公益性行业科研专项"中,划拨出一块相对稳定的经费,用于 继续支持中国Argo计划的组织实施,以及Argo大洋观测网的建设和维护,从而使我国有能力在西太平洋海域长期布放浮标并共享其他国际Argo计划成员 国布放在全球海洋上的所有浮标资料,为我国应对全球变化并展开相关研究工作提供必不可少的第一手资料。