平台按语:本专题拟帮助广大热衷支持Argo事业及其长期关心、使用Argo资料的科技管理和科研工作者及时了解和掌握OneArgo计划的实施进展情况,特别是与自动剖面浮标技术发展及其观测数据质量有关的问题,进行跟踪述评,以促进OneArgo计划的顺利实施和建设的全球、全海深、多学科综合海洋观测网及其所获取的高质量物理海洋、生物地球化学环境要素数据,能够在我国海洋、气候和社会等科学领域的基础和应用研究中得到及时而又广泛的推广应用,希望能得到大家的青睐。
No. 10
全球海洋OneArgo计划实施进展热点追踪
由国际Argo计划办公室重新设计的《Argo数据通讯》,首版“OneArgo数据字节”内容涵盖:300万条剖面里程碑、Argo浮标上浮时间、BGC Argo数据可用性和Deep Argo数据可用性等。简述如下:
1、300万条剖面数据
Argo计划经过25年的不懈努力,已经收集了300万条温度和盐度剖面。这些免费提供的资料极大地提高了人们对海洋、海洋环境可变性及其在地球气候中作用的认识。期待Argo计划在收集全球海洋的核心、BGC和Deep剖面方面,取得更多具有里程碑意义的进展。
上图显示了历年(1997年至2024年8月)全球Argo海洋观测网中收集的剖面数量(包括核心Argo、BGC Argo和深海Argo),以及T/S剖面总量的变化过程。
2、Argo浮标什么时候浮出水面?
理想状态下,Argo浮标将在随机的当地时间浮出水面,以便在小于10天的采样时间尺度内了解海洋的分布状态。如果浮标在一天中的采样是非均匀的,那么在估计海洋温度和海洋热含量时,就可能会存在偏差。
观察Argo浮标出现在海面上的时间分布(下图),可以发现,总的来说,浮标露出海面的时间在一天中分布得相当好。然而,只有个别国家数据中心(如CORIOLIS)布放的浮标,其露出海面的时间似乎聚集在一个特定的时间段,如在当地的中午(下图d)。这是由于某种型号浮标的默认设置或软件限制所造成的。
虽然有很好的科学理由,让一些BGC传感器在特定的当地时间浮出水面,Argo也有明确要求将所有浮标设置为大约10天的循环周期,但也不完全是整10天(如10.08天),以便浮标在每个后续周期的时间略有不同。为了适应BGC的采样,携带辐射计的浮标被要求每月在中午的海面上进行一次附加采样。
为了实现这一目标,已经与浮标制造商进行了对话,内容包括:1)向他们介绍新的Argo采样建议;2)确定调整浮标周期时间的最佳策略,以及3)考虑在必要时调整浮标出厂时的默认设置。
在整个浮标舰队实施随机水面时间方面取得了进展,并将每年进行监测。ADMT要求每个国家资料中心(DAC)在“TOD_SAMPLING ALERT”的CONFIG_MISSION_COMMENT中添加一个字符串,方便识别以特定海表时间为目标的剖面,以防它们在科学分析中被意外删除。
3、GTS上的BGC数据
新的BUFR序列已被批准将BGC数据发送到全球电讯系统(GTS),而Argo计划只向GTS发送调整后的BGC数据。BGC参数及其序列号分别为:溶解氧/306044、叶绿素a/306045、溶解硝酸盐/306046、pH/306047和BBP700/306048。
上图显示了2019-2023年间测量的BGC Argo剖面数量及其每年创建/更新经DMODE(延时模式质量控制)处理的剖面数据情况。
需要指出的是,BGC Argo剖面数据会比核心Argo剖面更频繁地被重新处理。所以,Argo社区建议用户每隔6个月更新一次数据集。
4、深海Argo观测阵现状
Deep SOLO型浮标最初的设计,只考虑在下降时进行剖面观测,从而导致剖面数据的交付时间延迟了10天。随着Argo逐步向OneArgo过渡,深海SOLO型浮标的采样方式也已有了改进,可以从漂移深度(或其他指定深度)上升到海面时进行剖面测量,并会将实时剖面传输到GDC和GTS。
目前,较新的Deep SOLO型浮标可以从海面下降到6,000db时进行剖面测量,还会从2,000db上升到海面时再提供另一组剖面数据,从而可以提供与核心Argo相同的常规剖面。
国际Argo资料管理小组(ADMT)也在研究,如何使Deep Argo浮标和剖面在全球Argo数据中心(GDAC)的索引列表中,易于识别的表达形式。
上图显示了全球海洋中所有可用的深海Argo剖面的分布密度(1°×1°网格)。可以看到,到目前为止,在全球海洋中已有40,000多条深度超过4,000db的Deep Argo剖面,主要分布在西南太平洋、澳大利亚南部大洋、北大西洋和巴西盆地海域等试验性观测区域。
平台注:本文内容编译自Argo官方网站(https://argo.ucsd.edu/)。