Argo剖面浮标数据质量控制过程剖析

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1、ARGO剖面浮标数据质量控制过程剖析摘要：ARGO计划的观测

2、•（标是能取得粘度分别为0.5七和0.01PSU的海水温度和盐度资料。然而，由于目前海水盐度是采用海水电导率间接导出的,而测量海水电导率的传感器很容易产生偏差。因此，必须对获得的ARGO数据进行质量控制。木文详细介绍了ARGO剖面浮标资料实时质量控制模式和延时质量控制模式及其采用的质量控制方法等。关键词：ARGO计划；ARGO剖而浮标；实时质量控制；延时质量控制一、引言国际ARGO计划于2000年初开始实施，它是一个全球性的海洋实时观测计划⑴2Jo计划在全球大洋中投放大约3000个ARGO剖面浮标，每年大约可以

3、获得10万条温、盐度剖而资料。这些大量的、实时的观测资料将有助于（1）初始化气候预测模型，（2）研究气候变化对海洋的影响，（3）校准和检验卫星髙度计资料，（4）增加对海洋及其在全球气候屮的作川的了解。为此该计划一推出，就得到了包括屮国在内的众多沿海国家的响应和支持。ARGO计划的观测忖标是能取得精度分别为0.5°C和0.01PSU的海水温、盐度资料。然而，rtiTH前海水盐度还无法从海洋中直接测量获得，是采用海水电导率间接导出的。而测量海水电导率的传感器只要受到轻微的物理变形或油污等污染物的影响，其测量值就会出现较大的偏差。因此，要保持电导率传感器长期（4〜5年）的测量精

4、度，必须寻找一种理想的能提高已经布放的ARGO剖而浮标资料质量的方法。众所周知，利用调查船进行CTD观测时，在航次Z前，都要对CTD仪的温度和电导率传感器进行标定校正卩“。然而，在用剖面浮标观测时，市于抛弃式的特性，难于对所携带的传感器进行经常性的标定校止，也很难确定在海洋中漂流后的传感器产牛误差的原因。即使传感器测量谋差已经很明显了，还是不能川传统的谋差订正方法对ARGO浮标观测资料进行校正，因为人们难以得到与ARGO浮标观测相符合的现场实测资料。因此要保证ARGO资料的质暈，新型传感器的研制和新的数据质量控制方法的开发都是十分必要的宀引。目前，国际ARGO计划根据不同

5、的ARGO资料用户，建立了两个资料质量控制模式，一•个称为“实时（24〜72小时以内）质量控制模式”，其特点是处理快速、时间短，资料精度一般，但已无明显错误，适川于海洋和天气业务预报部门或在海上从爭捕捞作业的渔民等使川；另一个称为“延时质量（90天以内）控制模式”，经过该模式处理的资料，其粘度可以达到ARGO计划所要求的技术指标，资料质量可以得到可靠保证，适用于科学研究和海・气耦合模式，以及长期气候预报模式。本文对这两种质量控制模式作一详细介绍，以便广大ARGO资料用户对ARGO剖面浮标观测的资料质量有一比较全面的了解。二、ARGO数据质量控制1.实时质壘控制ARGO数据

6、实时质量控制是由计算机根据程序口动完成的，按每周7天、每天24小时口动运行，其目的是能使用户可以在72小时内获得浮标观测的有效数据。该过程主耍包插温、盐度及其相对于气候学的垂向斜率的统计检测，与同一浮标以前所测剖面的比较，以及浮标漂移速度检测等。⑴平台识别码（ID）全球ARGO资料中心要求任何-•个在GTS（全球通讯系统）上发送ARGO数据的资料中心，都要为每个浮标准备一份表头文件。在此文件中，WMO（世界气象组织）编号耍与每个浮标的PTT（平台发射机终端）编号相符。在止常情况下，不会在GTS±!li现无ID的浮标。如果浮标PTT编号与正确的WMO编号不一致，则该浮标的数

7、据就不能衣GTS上发送。（2）观测口期要求浮标的观测口期和时I'可合理。规定年份要人于1997,月份要在1和12之间，口期要在1和31之间，小时在0到23之I'可，分在0到59之间。如果上述任何一项出错，则数据应当标上出错标志，此浮标的数据就不能在GTS上发送。（3）浮标位置要求浮标观测位置的经度和纬度合理。纬度范围为-90°〜90°,经度范围为-180°-180°o如果经度或者纬度没有通过测试，浮标位置应当标上岀错标志，此浮标的数据同样不能在GTS上发送。（4）海陆界面要求浮标观测的纬度和经度位于海洋上。建议用分辨率至少5分的全球海底地形数据库即ETOPO5/Terra

8、inBase。该数iE库可以从http://www.ngdc.n（）aa.g（）v/mgg/gl（）b2il/gl（）bal.html下载。如果浮标显示的数据所对应的点不在海上，此浮标位置应当标上错误标志，数据就不能在GTS上发送。（5）浮标漂移速度浮标的漂流速度可以用相近的两个剖血的位置和时间推算得到。在任何情况下,假定浮标的漂流速度不超过3米/秒。如果超过了，那意味着浮标的位置或时间有谋，或者浮标平台识別码出错了。只要查一下在正常情况下所获得的浮标的不同的位置，就容易看出错谋的地点或者时间。如果所获的一组地点和时间数据中，