法國(guó)研制的新型浮標(biāo)“Deep Arvor”

Argo全球海洋監(jiān)測(cè)網(wǎng)示意圖

近年來(lái)，全球圍繞氣候變化開(kāi)展了大量研究工作，但科學(xué)家仍難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)各種極端天氣，對(duì)氣候變暖的主要原因和升溫幅度也存有較大爭(zhēng)議。這一方面是囿于地球氣候異常復(fù)雜，難以預(yù)測(cè)；另一方面，氣候研究仍缺乏系統(tǒng)詳實(shí)的氣象數(shù)據(jù)資料。

研究全球氣候亟須海洋氣候監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

如果要預(yù)測(cè)未來(lái)幾年某一地區(qū)的氣候，我們首先要做的是回顧該地的氣象記錄，在大量數(shù)據(jù)資料中尋找氣候變化規(guī)律。以史為鏡，可以知興替，氣候研究亦然。要研究全球氣候問(wèn)題，就需要對(duì)全球的陸地、大氣和海洋予以觀測(cè)和記錄。在觀測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)成的龐大資料庫(kù)中，蘊(yùn)藏著地球氣候的歷史、現(xiàn)狀，還有未來(lái)。

以往，我們利用氣象站觀測(cè)陸地氣候，利用探空氣球、氣象衛(wèi)星觀測(cè)大氣云層，然而占地球面積七成的廣袤海洋對(duì)氣象學(xué)家而言一度是片空白。海洋面積廣闊、熱容量和能量巨大，過(guò)去50年地球吸收的熱量超過(guò)90%儲(chǔ)存在海洋里，海洋對(duì)大氣的長(zhǎng)期變動(dòng)，特別是年際變動(dòng)具有決定性影響，是氣候系統(tǒng)中最重要的組成部分。

有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)前的各種極端天氣都與海洋氣候有關(guān)聯(lián)。例如2012年颶風(fēng)“桑迪”席卷北美，而溫暖的海水是形成熱帶低壓氣旋的關(guān)鍵；歐洲2013年初迎來(lái)最冷寒冬，被認(rèn)為與北大西洋洋流濤動(dòng)有關(guān)。因此，加強(qiáng)對(duì)全球海洋的氣候監(jiān)測(cè)對(duì)研究海洋氣候乃至全球氣候都至關(guān)重要。

各國(guó)通力建設(shè)全球海洋監(jiān)測(cè)網(wǎng)

Argo是地轉(zhuǎn)海洋學(xué)實(shí)時(shí)觀測(cè)陣列的英文縮寫(xiě)，該計(jì)劃是于1998年推出的全球海洋觀測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目，旨在快速、準(zhǔn)確、大范圍地收集全球海洋上層的海水溫度、鹽度剖面資料，以提高氣候預(yù)報(bào)的精度，有效防御全球日益嚴(yán)重的氣候?yàn)?zāi)害給人類(lèi)造成的威脅。

十余年來(lái)，通過(guò)30多個(gè)沿海國(guó)家的通力合作，在全球各大洋布放近萬(wàn)個(gè)Argo浮標(biāo)，組成了全球Argo實(shí)時(shí)海洋觀測(cè)網(wǎng)，首次實(shí)現(xiàn)了真正意義上的對(duì)全球海洋上層溫度、鹽度和海流的實(shí)時(shí)觀測(cè)，是人類(lèi)海洋研究史上前所未有的創(chuàng)舉。

Argo計(jì)劃是在全球海洋中布放超過(guò)3000個(gè)浮標(biāo)組成的大洋觀測(cè)網(wǎng)，浮標(biāo)的布放和使用都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的科學(xué)論證，每個(gè)浮標(biāo)間隔大約為300公里，隨洋流自由漂流，并能夠不斷地上浮和下潛，使用壽命3年到5年。浮標(biāo)攜帶多個(gè)傳感器，通過(guò)衛(wèi)星將從海表到海面以下2000米深的海洋溫度、鹽度、環(huán)流、海平面高度等信息發(fā)回地面，所有數(shù)據(jù)均通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施共享。

目前Argo每年可獲取約12萬(wàn)條剖面數(shù)據(jù)，其中的鹽度數(shù)據(jù)及其變化趨勢(shì)能夠反映全球降雨及干旱的模式變化；海水流速和流向數(shù)據(jù)可用于研究海洋環(huán)流、水團(tuán)特性、中尺度渦旋、大尺度環(huán)流等季節(jié)變化、年際變化（如厄爾尼諾）乃至年代變化；海水溫度則是全球氣候的重要指標(biāo)。這些信息為海洋學(xué)基礎(chǔ)研究和全球氣候研究提供了極為重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。

將全球海洋監(jiān)測(cè)網(wǎng)向更廣、更深處延伸

隨著Argo計(jì)劃的不斷發(fā)展，在維持現(xiàn)有觀測(cè)的基礎(chǔ)上，新的Argo浮標(biāo)觀測(cè)范圍將不斷擴(kuò)大，在深度上也跨越了2000米，向更深的海域延伸，并安裝攜帶生物、地理、化學(xué)等更為先進(jìn)的傳感器，向海冰區(qū)、邊緣海以及化學(xué)生物等領(lǐng)域不斷拓展。

近期法國(guó)研制成功并開(kāi)始應(yīng)用的新型浮標(biāo)“Deep Arvor”能夠承受360巴（bar）壓強(qiáng)，可下潛到3.5千米的深海，大大拓展了Argo觀測(cè)范圍，將為研究氣候變化問(wèn)題提供更多數(shù)據(jù)支持?！癉eep Arvor”將主要投放在北大西洋，使用壽命4年，能夠在150個(gè)剖面監(jiān)測(cè)海洋溫度、鹽度、含氧量等數(shù)據(jù)。

中國(guó)于2001年加入Argo計(jì)劃，自2002年初組織實(shí)施以來(lái)，已在太平洋、印度洋等海域投放了161個(gè)Argo剖面浮標(biāo)，目前有超過(guò)80個(gè)浮標(biāo)正在使用。近日，中國(guó)“海洋六號(hào)”科考船在西太平洋投放兩套國(guó)產(chǎn)Argo浮標(biāo)，通過(guò)海試以檢驗(yàn)國(guó)產(chǎn)浮標(biāo)的性能，及其裝載傳感器的精度、穩(wěn)定性和可靠性。中國(guó)科研工作者研制并投放國(guó)產(chǎn)浮標(biāo)，為參與共建全球Argo計(jì)劃做出了又一貢獻(xiàn)。

隨著更多新型浮標(biāo)的應(yīng)用，全球海洋監(jiān)測(cè)網(wǎng)向更廣、更深處延伸，數(shù)據(jù)更為系統(tǒng)和詳實(shí)。通過(guò)共享數(shù)據(jù)，各國(guó)海洋和氣象科學(xué)研究者利用大數(shù)據(jù)技術(shù)著手處理海量數(shù)據(jù)，研究海洋氣候?qū)O端天氣和全球氣候的影響，借此收獲了新的研究成果，并已有越來(lái)越多的學(xué)術(shù)論文采用Argo數(shù)據(jù)資料。Argo計(jì)劃的誕生改變了人類(lèi)對(duì)海洋內(nèi)部的監(jiān)測(cè)手段和方式，填補(bǔ)了海洋氣象的空白，使得氣候?qū)W上的許多研究熱點(diǎn)問(wèn)題得到了開(kāi)拓性解決，并為其他全球性科研合作項(xiàng)目提供了很好的示范作用?？梢源_信，在各國(guó)協(xié)作努力下，未來(lái)Argo計(jì)劃將為人類(lèi)了解海洋和研究地球氣候提供更多、更大的幫助。 (中國(guó)科技網(wǎng)報(bào)駐法國(guó)記者 李宏策 來(lái)源：中國(guó)科技網(wǎng))