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ARGO:测量大海心跳
日期:2006年2月21日 新闻来源:大众科技报 作者: 新闻阅读次数:

海洋观测的一场革命正在掀起,传统的锚碇浮标和观测船在过去100年中所收集的数据,今天用ARGO浮标观测网,只需不足两个月就可以得到。国际ARGO计划的实施,将极大地提高天气预报的精度和气候预测的准确性。

    长期以来,天气预报和气候预测不准的问题,因何那么不容易解决?其原因就是尽管气象学家在陆地上建立了众多地面观测站,在大气层放飞了很多探空气球,在太空中也发射运行了为数不少的气象卫星,但是对海洋的变化还缺乏长期、实时、全面的观测数据……

    我们的行星是个水球,约70%的地球表面为海水覆盖,海洋中的变化对大气环流有着决定性的影响。1998年,美国和日本等国家的大气、海洋科学家,在以前工作的基础上,设计并部署了一个全球海洋观测系统,以便对海洋10年内的变化现象进行前所未有的长期跟踪观测。这项计划的实施,将使人类对气候的认识和预测向前推进一大步。全球海洋观测系统的现场支柱就是Argo剖面浮标网,它将为人类提供一个全球海洋次表层数据库,该系统预计在2006年底或2007年初建成。

    ARGO是英文“Array for Real-time Geostrophic 0ceanography(地转海洋学实时观测阵)”的缩写,通俗地称为“ARGO全球海洋观测网”,它计划在全球海洋中每隔3个经纬度投放一个由卫星跟踪的ARGO剖面浮标,总计3000个。这些浮标的工作原理是,当科学家利用船只或飞机将它们投放到海面上后,它们会自动下潜到水下2000米深处,然后随海流漂移,每隔10天会自动上浮一次,沿途通过安装在浮标上的电子传感器测量海水的温度和盐度等各种海洋信息,浮出水面后,再通过专门的定位和通讯卫星报告自身的编号和所在位置,连同测量的剖面数据发送给地面接收站。然后再回到大洋深处,等待下一个剖面的观测。若把它们每次浮上海面的位置和时间记录下来,科学家不仅可以方便地计算出海面上海水流动的速度和方向,而且也能够推算出2000米深处的洋流状态。如果说海洋卫星或海面浮标测量的是大海的皮肤,那么,ARGO浮标测量的就是大海的心跳。

    尽管很快全球海洋就会增加3000个流动的长期观测站,但与陆地上的气象观测站相比,这仍如大海“插针”,观测资料依然远远达不到精确预报天气和准确预测气候的目的。因此,不久前由美国国家航空航天局和法国国家空间中心联合发射了一颗大范围观测海面起伏的卫星,它的名字叫做JASON,来自希腊神话中那个带领英雄获取“金羊毛”的伊阿宋,而阿尔戈(ARGO)就是这些英雄们所乘坐的那艘神船的名字。ARGO计划要获取的是比“金羊毛”更重要的海洋内部的信息。

    ARGO项目中国首席科学家、国家海洋局第二海洋研究所研究员许建平介绍说,在全球海洋中采用锚碇的浮标观测是不现实的,因为这种浮标每个造价都在100万美元左右,且极易受到大风和大浪的损坏,而ARGO浮标每个造价在2万美元左右,同时它大部分时间隐蔽在2000米的大洋深处,因而不容易受到损坏。

    许建平说,我国于2002年1月26日对外宣布正式加入国际ARGO计划。在过去的3年中,我国在西太平洋和东印度洋投放了29个ARGO浮标,但目前还在正常工作的却只剩下10个,2005年一个浮标都没有投放,虽然在2006年上半年还将投放一批,但数量也十分有限,远比不上周边的日本和韩国,与印度也有相当大的差距。

    许建平指出,现在我国提倡科技自主创新,而创新的前提就需要获得大量实时的现场测量数据,国际ARGO计划及其所要实现的科学目标正处于国际海洋科学和大气科学观测研究的最前沿,所以它将会给中国科学家们带来更多的“金羊毛”。中国ARGO计划不应该半途而废。


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