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《argo全球海洋观测网与我国海洋监测技术的发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、全球海洋剖面浮标观测网1Argo郭明(国家海洋局第二海洋研究所,杭州,310012)中图分类号:P73111,P716文献标识码:D展)使我们可以把水下数据和遥感所得海面数据结合在一起。这些数据包括风力(由散射计观测)、海平面变化和次表层要素等。因此,在综合的卫星遥感系统和强有力的数据同化技术的支持下,使得实施全球次表层海洋观测网无论在科学上还是在运行中都具有广泛的优越性。另外需强调的是,Argo并非一个完美无缺的现场观测系统。它的目标是提供大尺度空间范围及时间尺度在数月以上的覆盖全球大洋上层的海洋资料。该系统的这空间分辨率不足以用来计算边界流,
2、而且其时间取样对于研究赤道波导也是不够的。此外,浮标的设计深度只有2000m,故全球浮标观测网必须采用其他有效的手段给予补充。这就是说,Argo必须与区域网结合起来,并为它们提供全球海洋的背景。气候本身就是一个全球性问题,区域性的观测不能解决这些问题。认识到了建立全球水下系统的必要性后,设计Argo是一次再实践的机会,需要平衡浮标网的需求与受技术和资源限制关系。由于海洋变化的统计数据在一些海域相当稀少,所以在设计Argo系统时需要一个重复的过程。AST需要从各个不同角度考虑设计问题,这种多视角考虑可以保证全球观测系统的协调一致。AST认为在全球范
3、围内以3个经纬度间隔投放总数3000个浮标是可行的,这也是实施Argo计划的最终目标(图1)。按照这一目标设计,在纬度高于60°海区的浮标密度要比赤道区高出两倍。但也不是阶梯式增加浮标的数量,而是要利用高度计测得的海区变化的统计结果确定。在高纬海区施放Argo浮标自然更具有可测性,而在赤道海区主要为了改进年际预报,所以网格可以稀疏一些。当然我们也应该认识到Argo计划并非一成不变,它将随着前言Argo,一个大范围的全球温盐剖面浮标观测网,已被计划作为海洋观测系统的一个重要组成部分,并已于2000年开始投放浮标,目前尚在建设之中。实际上,Argo计
4、划是基于现存的海洋上层热量观测系统,并对其在时间、空间、观测深度和准确性上进行了扩展,同时还增加了对盐度和速度的观测。命名Argo,主要是为了强调全球浮标网与Jason卫星高度计任务的密切关系,这是第一次人们可以几乎实时地系统测量和收集上层海洋的物理状态信息。1的诞生和设计Argo全球剖面浮标观测网是在如下三方面技术的最新发展促使下诞生的,从而使得海洋和气候科学迈出了关键的一步。(1)可以利用每隔10天测量一次全球海面高度的高精度卫星高度计资料建立了一个令人信服的现场实测数据库,但这个数据库需要有效的解译和补充海面地形。(2)剖面浮标技术的发展使
5、得它可以在常规条件下,在全球任何海区对海洋物理性质进行观测。这是最重要的一点,因为这意味着在海陆空三维气候系统中,主要被海洋变化所左右的热量与淡水的贮存,将可以第一次被准确的测量出来。(3)数据同化技术的成熟(包括硬件及软件的发1本工作得到国家重点基础研究发展规划项目G1998040900第一部分和G1999043805以及国家海洋局的共同资助。科学需求的变化而改进,Argo观测网本身也可以提供足够的统计信息来完善其设计。仪器本身也在不断改进,新型传感器的开发和滑行技术的发展都会改进浮标的设计、深度范围、能量的效率、所测盐度稳定性。尤其是滑行技术
6、的发展可以使我们有效控制浮标的运动,从而可以使其担当很多的新任务,在一个固定位置处和水文断面上几个时间序列的测。这样既可以保证大尺度物理性质测量的连续同时又可以增加对区域或全球海洋的了解,因Argo设计始终存在挑战。图1全球Argo浮标布设示意图质量控制的Argo资料则要迟后几个月才能获因为全球海洋数据同化实验(GODAE)以及气候化与预测实验(CLIVAR)和全球气候观测系统球海洋观测系统(GCOSƒGOOS),均要求观测覆全球范围,正是这些科学和业务工作的需要推动2的目标ArgoArgo的目标有如下几个方面:Argo可以对大洋上层的演变过程及
7、海洋气候变化的模态进行详尽的描述,其中包括热量和淡水的贮存和输运。Argo数据还可以通过对海面以下温盐垂直结构及参考层流速的测量来提升Jason高度计的使用价值,为解释高度计获得的海面高度的变化提供足够的覆盖范围和分辨率。Argo数据还可应用于对海洋及耦合预报模式进行初始化、数据同化及动力学模拟。Argo的着重点放在季节到年际间气候的变化及预测,同时我们也希望该数据可以被广泛应用于高质量的全球海洋分析中。Argo观测网的最初设计基于三个方面:现有的Argo。故Argo的设计强调了其在全球海洋观测统中的框架作用。国际Argo计划是由Argo科学组(
8、AST)负协调制定的,包括样品采集和技术问题等。目前已入Argo计划(包括采购和制造浮标)的国家有澳利亚、加拿大、法国、德国、日本、英国
