新一代海洋实时观测系统(ARGO)—大洋观测网试验

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国外海洋观测系统建设及对我国的启示

国外海洋观测系统建设及对我国的启示

国外海洋观测系统建设及对我国的启示翟璐;倪国江【摘要】在我国"海洋强国"战略实施的背景下,海洋观测系统建设成为感知海洋的基础性重点建设工程,对于海洋资源开发利用、海洋灾害防治和海洋权益维护等方面具有重要的意义.论文基于国外先进海洋观测系统建设的现状,从管理体制、观测技术、资料管理及共享机制和预报服务四方面总结其建设的特点,结合我国存在的问题与不足,提出了政策建议.论文认为我国海洋观测系统建设仍处于初级阶段,与国外沿海发达国家相比具有较大差距,应该充分借鉴国外先进经验,建立完善的管理体系、技术装备、人才队伍、资料共享和海洋预报方面的制度体系和管理机制.【期刊名称】《中国渔业经济》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】7页(P33-39)【关键词】海洋观测系统;管理体制;观测技术;资料管理和共享机制;海洋预报服务【作者】翟璐;倪国江【作者单位】中国海洋大学水产学院,山东青岛 266100;中国海洋大学海洋发展研究院,山东青岛 266100【正文语种】中文【中图分类】F326.417海洋观测是关注海洋、认识海洋和经略海洋的基本途径。

在政府和科研机构共同努力下,我国海洋观测能力得到较大提升,具备了良好的发展基础。

但与国外相比,我国海洋观测系统建设起步晚,观测能力仍显薄弱,无法满足“海洋强国”建设的需求。

为加快提升海洋观测与预报能力,认真总结其管理体制、观测技术、资料管理及共享机制和预报服务等方面的建设特点,借鉴国外先进海洋观测系统建设经验,对于推进“透明海洋”工程海洋观测系统建设具有重要意义。

一、国外海洋观测系统建设概况近几十年,全球海洋观测已从不连续的船基或岸基考察转变成连续原位实时观测。

沿海发达国家或地区开发先进技术和装备进行海洋观测,综合运用卫星、飞机、船舶、水下滑翔器、浮(潜)标等先进技术手段,对海洋动力环境、海洋生态、海洋地质、海洋生物资源等进行跨地区、跨部门、长期、连续地观测[1]。

热带太平洋海域的Argo浮标计划

热带太平洋海域的Argo浮标计划

热带太平洋海域的A rgo浮标计划1朱伯康1 许建平1.2(1.国家海洋局第二海洋研究所,杭州 310012)(2.国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室,杭州 310012)中图分类号:P731.1,P716 文献标识码:D1 国际A rgo计划国际Ar go计划提出施放3000个剖面浮标组成一个海洋观测网,以便实时观测全球海洋上层的温、盐度结构。

每个浮标之间距离约为300km。

浮标将被设置在2000m水深附近漂移,且每隔10天上浮一次,把测量的温、盐度剖面资料和位置信息通过卫星传送到设在陆上的接收站。

然后,浮标再次下沉到预定的深度进行新一轮循环。

浮标的使用寿命为4年。

这些浮标的工作原理与大气无线电探测器相似。

2 实施A rgo计划的意义利用Arg o浮标进行全球次表层观测,并结合覆盖全球海洋表面的卫星观测,将会提高业务预报和科学研究的水平。

这些资料会直接有助于提高与ENSO有关的(如洪水、干旱等)季预报能力,还将有助于提高海洋对气候的作用,以及其它与ENSO 相似的事件(如太平洋十年涛动等)的认识。

另外,这些资料为处理沿海诸如珊瑚礁及近海渔业资源的健康问题提供了广泛的背景材料。

3 资料政策全部Arg o数据(包括实时资料和延迟模式资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。

料)都向公众开放,且不受使用时间限制。

实时资料通过全球通讯系统(GTS)传送,以供业务预报机构使用;延迟模式数据在90天内经过质量控制处理,通过互联网(Internet)发送。

4 A rgo计划的实施Ar go计划始于1998年。

那时,日本、英国和美国等国家已着手筹措经费用于Arg o计划。

随后,澳大利亚、加拿大、欧共体、法国、新西兰等国从原有的资金渠道开始购置Argo浮标,另外的一些国家,如中国、德国、印度、挪威、韩国、西班牙也开始提出计划,申请经费实施Ar go计划(图1)。

中国Argo浮标实时资料

中国Argo浮标实时资料

中国Argo浮标实时资料卫星高度计数据集。

对高度计资料的光谱分析表明,全球海面距平变化,有半数波长小于1000km。

如果感兴趣的气侯信号包括所有大于1000km的波长,那么以每隔3个经纬度布设的浮标观测网将能够分辨出这些信号,其信噪比约为3:1。

研究还发现,测高谱中半功率点随纬度的改变而变化,它的波长从热带处的1300km到北纬50oN处变为700km。

世界海洋环流实验水文资料中的气候信号。

通过WOCE 水文资料与早期资料的对比发现,在北大西洋副热带海域中存在大范围的、十年时间尺度变化的中层变暖现象。

实验还表明,这些海盆尺度的变化信息可以从间隔3个经纬度分布的剖面浮标网资料中提取出来。

数据同化模式应用。

事实上,模拟与纯数据分析对观测资料的要求并没有明显区别。

模式是以数据为基础,它需要相应的比较场进行严格的模式测试。

而数据同化模式则需要大量的资料,以确定单点测量与模式平滑场连接的统计学特性。

此可见,“阿尔戈”观测网的布点既不能太稀疏,也不可能太密集。

故最终选择了在全球海洋中布放3000个浮标,观测深度为20XX米的设计目标。

考虑到卫星高度计的光谱空间尺度随着纬度的增加会缩短的事实,要求在高纬度海区增加浮标的布放密度,而在赤道海域则可稀疏一些。

即在北纬60oN以北海域,其浮标的布设密度要比赤道海域增加2倍。

但就平均而言,Argo观测网将每隔约3个经纬度布设一个浮标、总计约3000个Argo剖面浮标组成。

“阿尔戈”海洋观测网建设在20XX年3月20-22日召开的第三次国际Argo科学组会议上,澳大利亚和美国宣称已率先在东印度洋和东太平洋施放了21个Argo浮标,从而正式拉开了Argo全球海洋观测网建设的序幕。

至20XX年3月,世界上已经有14个国家和团体加入国际Argo计划,并已在太平洋、印度洋和大西洋等海域投放了337个Argo浮标,这些浮标主要世界上12个国家和团体施放。

从图中可以看出,Argo浮标的区域分布为:大西洋最多,其次为太平洋和印度洋,南大洋几乎无人问津。

全国海洋观测网规划-整编(2014-2020年度)

全国海洋观测网规划-整编(2014-2020年度)

全国海洋观测网规划(2014-2020年)建设全国海洋观测网是提高我国海洋综合实力的基础性工作。

为进一步规范海洋观测网的建设和管理,更好地服务于海洋防灾减灾、海洋经济发展、海洋科技创新、海洋权益维护和海洋生态文明建设,依据《海洋观测预报管理条例》相关规定,制定《全国海洋观测网规划(2014-2020年)》。

一、形势与现状(一)面临的形势。

保障和促进沿海地区经济社会发展,提高海洋经济对国民经济的贡献度,需要加强海洋观测网建设。

海洋经济已成为我国经济发展新的增长点。

国务院先后批复设立了舟山海洋经济区、福建海峡西岸经济区、广东海洋经济综合试验区、青岛西海岸新区等沿海经济开发区域,这是发展海洋经济、建设海洋强国的重要举措。

面对海洋经济发展的新形势,海洋观测网发展现状已不适应沿海地区海洋资源开发、海上交通运输、海洋渔业、海洋海岛旅游、海洋工程建设的需求,急需进一步加强基础海洋环境要素观测和产品服务能力的建设。

维护海洋权益,需要加强海洋观测网建设。

为海洋权益维护活动、运输通道安全及推进21世纪海上丝绸之路建设提供环境保障,已成为海洋观测网建设的新任务。

我国部分管辖海域和大洋重点关注区域的海洋观测工作远不能满足海上维权的需求,需要及时、准确地获取和利用海洋观测信息,提升海洋环境保障能力。

减轻海洋灾害的影响,提高海上突发事件应急响应能力,需要加强海洋观测网建设。

我国是世界上海洋灾害频度和危害程度最严重的国家之一,灾害种类多,影响范围广。

随着海洋运输、资源开发、海洋渔业和沿海城市的快速发展,各种海上突发事件也日益增加。

海洋防灾减灾和应对突发事件,都需要加强海洋观测,及时、有效提供海洋观测数据和产品服务。

应对全球气候变化,促进海洋科学研究,需要加强海洋观测网建设。

海洋是全球气候变化的关键因素,气候变化加剧了海平面上升、极端天气气候事件等灾害,需要加强气候变化敏感区的海洋观测,深化对全球气候变化的认识,提高海洋领域应对气候变化的能力。

海洋观测技术

海洋观测技术

海洋观测技术溪流之海洋人生这是一个提供海洋与测绘专业和产业人士学习与交流的平台,我们以宣传海洋与测绘文化、进行专业推广交流为己任,力求文章发布的唯一性。

与此同时,表达个人感想与感悟,体现人文关怀,力争多发表贴近生活、体现时代精神的各类原创作品。

海洋观测是研究海洋、开发海洋、利用海洋的基础,作为海洋科学和技术的重要组成部分,在维护海洋权益、开发海洋资源、预警海洋灾害、保护海洋环境、加强国防建设、谋求新的发展空间等方面起着十分重要的作用,也是展示一个国家综合国力的重要标志。

早在上世纪80年代中期,海洋发达国家就相继出台海洋科技与开发战略,进入21世纪后,国际政治、经济、军事围绕着海洋活动发生了深刻的变化,在新的海洋战略及其军事需求牵引下,各国相继调整战略,进一步加大了对海洋观测领域的投入。

海洋技术的演进海洋技术的发展最早起源于船舶技术发展的需求,由于罗盘技术广泛地应用于航海,加上前人积累的牵星术、地文、潮流、季风等航海知识,以及造船技术的发展,促进了海洋技术的发展。

正如海洋测绘技术起步于船舶安全航行需求,故被称之为海道测量。

1872年12月7日至1876年5月26日,英国2300吨排水量的“挑战者”号海洋科考船三年半时间的海上考察活动,开启了近代海洋科学研究历史。

这一次行程由英国爱丁堡大学的C.W.汤姆逊领导,船上配备了当时世界上最先进的海洋科学仪器和技术设备,对除北冰洋以外的世界各大洋开展了水文调查、深度测量、深水拖网、温度测定等等技术工作,得到了海洋深层水温分布数据,发现了4400多种海洋生物,绘制了等深线图,首次采集到锰结核,并发现了深海软泥和红土,等等。

在那个年代,回声原理已经被发现,像温度和压力传感器也逐渐被应用于水下作业,拖网、海水采样器、沉积物采样设备等这些机械式仪器设备,也被大量发明并得到应用。

这些海洋技术装备与海洋科学考察成果,为现代海洋地质、海洋化学、海洋生物等研究,奠定了坚实的基础。

argo浮标的工作原理

argo浮标的工作原理

Argo浮标的工作原理1. 引言Argo浮标是一种用于监测全球海洋和大气变化的自动浮标系统。

它由一系列浮标组成,能够在全球范围内收集海洋和大气数据,并将这些数据传送回地面站点。

Argo浮标系统的工作原理基于浮标的漂浮和下潜,以及传感器的数据采集和无线传输。

2. 浮标的漂浮和下潜Argo浮标包括一个浮标主体和一个浮标球astounding-barrier。

浮标主体通常由聚氨酯材料制成,具有良好的浮力和耐腐蚀性能。

浮标球则是一个空心球体,通过一个绳子连接到浮标主体上。

浮标的漂浮和下潜是通过控制浮标球的空气压力来实现的。

当浮标需要漂浮时,浮标球内部的空气压力与周围水体的压力相平衡,使得浮标浮在水面上。

当浮标需要下潜时,浮标球内部的空气压力被增加,使得浮标重于水体,并向下沉入海洋中。

浮标的漂浮和下潜是通过一个电动机和一个压力传感器来控制的。

电动机控制浮标球内部的空气压力,压力传感器用于监测浮标球内部的压力变化。

根据压力传感器的反馈信号,电动机可以调整浮标球的空气压力,从而控制浮标的漂浮和下潜。

3. 数据采集和传输Argo浮标系统通过一系列传感器来采集海洋和大气数据。

这些传感器包括温度传感器、盐度传感器、压力传感器和光学传感器等。

这些传感器安装在浮标主体上,可以测量海洋和大气的各种参数。

温度传感器用于测量海洋和大气的温度,盐度传感器用于测量海洋的盐度,压力传感器用于测量海洋的压力,光学传感器用于测量海洋的光照强度。

这些传感器通过电缆连接到浮标主体上的数据采集系统。

数据采集系统负责将传感器采集到的数据进行处理和存储。

数据处理包括数据的滤波、校准和校验等操作,以确保数据的准确性和可靠性。

数据存储则将处理后的数据保存在浮标主体的存储器中,以备后续传输。

数据传输是Argo浮标系统的关键部分。

浮标主体上配备了一个无线通信模块,用于将采集到的数据传输回地面站点。

数据传输可以通过卫星通信、海底电缆或近岸无线网络等方式进行。

Argo剖面浮标观测资料质量控制方法研究概述-中国Argo实时资料中心

1 - 4 ] 验 ( G O D A E ) 等 国 际 计 划 用 于 海 洋 环 流 模 式 中[ ;美 国 国 家 环 境 预 报 中 心
N C E P ) 、英国 H a d l e y 气候中心和澳大利亚气象局 ( B M R C ) 等国家级业务机构已经 (
5 - 6 ] 7 - 8 ] 将A r g o同 化 资 料 投 入 到 业 务 预 报 中;海 洋 热 含 量 [ 、 中 尺 度 涡[ 、深 层 海
基金项目:国家科技基础性工作专项 ( 2 0 1 2 F Y 1 1 2 3 0 0 ) 。 作者简介:卢少磊 ( 1 9 8 8 —) ,男,硕士研究生,主要从事物理海洋学方面的研究。E m a i l :l s l 3 2 4 0 0 4 @1 6 3 c o m
卢少磊,等:A r g o剖面浮标观测资料质量控制方法研究概述㊀ 6 5
A r g o 剖面浮标观测资料质量控制方法 研究概述
, 2 , 2 卢少磊1 ,许建平1
1 卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江 杭州 3 1 0 0 1 2 2 国家海洋局 第二海洋研究所,浙江 杭州 3 1 0 0 1 2
摘要:随着 A r g o 剖面浮标观测资料的广泛应用,人们对该新颖观测技术所 提供的资料质量倍加关注。为了使广大资料用户对浮标观测数据质量有一全 r g o 观测中存在的问题、资料质量控制过程和校 面的认识和了解,本文就 A 正方法等方面进行了扼要回顾与叙述,并对 A r g o 资料质量控制中存在的某 些缺陷和问题进行了剖析,提出了改进意见建议。目前,国际 A r g o 计划正 在向边缘海和高纬度海域,以及向生物、地球化学等学科拓展,如何对这些 新要素的观测资料进行质量控制,特别是处于边缘海和西边界强流区域的 A r g o 剖面资料进行有效质量控制,不仅是国际 A r g o 资料管理组亟需解决的 问题,也是各国 A r g o 资料中心面临的严峻挑战。 关键词:A r g o 剖面浮标;观测资料;传感器g o 计划实施以来,已经在全球海洋中收集到了 1 0 0多万条 0 20 0 0m水 深范围内的温度、盐度等剖面资料,并正以每年 1 2万条的速度增长。尽管 A r g o 计划 启动至今才实施了近 1 5年时间,由 30 0 0个 A r g o 剖面浮标组成的全球实时海洋观测 2 0 0 7年 1 1月底) ,但其作用和价值已经在许多科学领域中得到了 网也还建成不久 ( 体现。A r g o 资料已经被世界气候变化与预测计划 ( C L I V A R ) 和全球海洋数据同化试

全球海洋观测计划

全球海洋观‎测计划(Argo)进入全面实‎施阶段1许建平1、2)朱伯康1)编译(1、国家海洋局‎第二海洋研‎究所,杭州31001‎2)(2、国家海洋局‎海洋动力过‎程与卫星海‎洋学重点实‎验室,杭州31001‎2)在2001‎年3月20‎-22日召开‎的第三次国‎际A rgo‎科学组会议‎上,澳大利亚和‎美国宣称已‎率先在东印‎度洋和东太‎平洋施放了‎21个Ar‎g o浮标,从而正式拉‎开了Arg‎o全球海洋‎观测网建设‎的序幕。

在本次会议‎上,有14个国‎家和团体表‎示愿意提供‎浮标,并参与Ar‎g o计划。

到2001‎年未,全球即将布‎放或已经布‎放的Arg‎o 浮标有8‎71个。

未来三年内‎有计划布放‎的A rgo‎浮标为20‎09个,累计浮标总‎数已达28‎80个(表1),与Argo‎计划当时设‎想的在全球‎大洋中布放‎3000个‎浮标的目标‎已相距不远‎。

此外,丹麦、挪威等国也‎表示将提供‎浮标参与A‎r go计划‎;而日本、韩国等国表‎示若能继续‎争取到资金‎支持,其提供的浮‎标数量还会‎有所增加。

由些可见,Argo计‎划已经愈来‎愈受到沿海‎各国政府和‎团体的重视‎。

表1各国Arg‎o浮标统计‎单位:个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。

现将各国或‎团体在本次‎会议上提交‎的参与国际‎A r go计‎划的具体方‎案和设想介‎绍如下,以便对国际‎A r go计‎划的实施和‎进展情况有‎一全面了解‎。

1.美国美国的Ar‎go计划是‎由美国联邦‎机构间的国‎家海洋合作‎计划(NOPP)资助的。

该计划目前‎是由美国的‎浮标联合协‎会组织实施‎,该协会由5‎个研究机构‎,即斯克里普‎斯海洋研究‎所(SIO)、伍兹霍尔海‎洋研究所(WHOI)、华盛顿大学‎(U W)、美国国家海‎洋与大气局‎大西洋海洋‎学与气象学‎实验室(NOAA/AOML)和美国国家海‎洋与大气局‎太平洋气象‎学环境实验‎室(NOAA/PMEL)等组成。

Argo、GTSPP与WOD数据集及其应用中需注意的若干问题

Argo、GTSPP与WOD数据集及其应用中需注意的若干问题纪风颖;林绍花;万芳芳;董明媚;刘玉龙【摘要】数据集整体的时空覆盖率制约了海洋科学研究的时空尺度,而海洋仪器的性能和观测方式直接决定了海洋数据的可靠性.以观测仪器作为主要衡量指标,结合数据集的时空覆盖率,对以温度和盐度为数据集主体的自持式拉格朗日环流剖面观测(Argo)数据集、全球温盐剖面数据集(GTSPP)、世界海洋数据集(WOD)进行分析和比对,确定了三者关系:Argo和GTSPP都是WOD的数据源,而GTSPP中包含了Argo实时数据的80%.在此基础上研究确定了目前温盐数据的主要观测仪器为Argo浮标、XBT和CTD,并对这三种仪器的误差来源和量级进行详细分析:由于全球自动观测与传输需求,Argo数据存在电子信号不稳定导致的随机误差,而且在高纬度强温跃层地带出现较强的虚假盐度尖峰,再是自由漂移的特性导致1%~2%盐度剖面漂移超过0.02 PSS-78;由于下降方程的不断演变,全球半数XBT数据提供者并未提供仪器型号,导致数据整体的可靠性下降;由于CTD基本采用船载观测,因此成本高、共享数据少且多集中近海.因此在对全球温盐数据进行应用时,应综合考虑观测仪器的可靠性和时空覆盖率,有效实现对资料本身误差和真实海洋现象的甄别.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】9页(P140-148)【关键词】Argo;GTSPP;WOD【作者】纪风颖;林绍花;万芳芳;董明媚;刘玉龙【作者单位】国家海洋信息中心,天津300171;国家海洋信息中心,天津300171;国家海洋信息中心,天津300171;国家海洋信息中心,天津300171;国家海洋信息中心,天津300171【正文语种】中文【中图分类】P715海水的温度和盐度是描述海水性质的重要物理量,其时空分布和变化几乎与海洋中所有现象都密切相关。

现有的数值同化模型、海平面高度变化和业务化海气耦合模式都迫切需要海洋温度和盐度数据,改进其初始场和边界约束条件。

全球海洋Argo原始资料集说明

全球海洋Argo原始资料集说明中国Argo实时资料中心2018年12月25日更新一、资料来源2018年12月27日起,中国Argo实时资料中心每2天与法国IFREMER的全球Argo 资料中心(GDAC)数据服务器进行同步,方便国内用户下载使用,下载地址为ftp:///pub/ARGO/raw_argo_data/。

全球Argo原始数据由各国Argo资料中心提交至两个GDAC服务器(法国和美国),下载地址为:ftp.ifremer.fr/ifremer/argo/dac或ftp:///pub/argo/outgoing/argo/dac/。

该FTP目录内包含9个国家的11个资料中心(分别为aoml、bodc、coriolis、csio、csiro、incois、jma、kma、kordi、meds和nmdis)。

为了节省同步时间和存储空间,本中心不提供多剖面(*prof.nc)和融合剖面文件(MR*.nc、MD*.nc和*Mprof.nc)的下载。

二、数据格式1. 文件命名实时剖面数据:为Rxxxxxxx_nnn.nc或BRxxxxxxx_nnn.nc,这里xxxxxxx为浮标的WMO编号,nnn为剖面序列号,R代表数据经过各国资料中心的实时质量控制,B代表生物地球化学(BGC)要素剖面数据。

延时剖面数据:为Dxxxxxxx_nnn.nc或BDxxxxxxx_nnn.nc,D代表数据经过各国资料中心的延时模式质量控制,B代表生物地球化学(BGC)要素剖面数据。

2. 数据内容(1)核心Argo数据以R或D开头的netCDF文件中,包含某个浮标某个循环观测的温度(TEMP)、盐度(PSAL)和压力(PRES)观测数据,并有相应的质量控制标记。

(2)BGC-Argo数据以B开头的netCDF文件中,包含某个浮标某个循环观测的各种生物地球化学要素的剖面数据,并有相应的质控标记,这些要素会根据不同浮标携带的传感器不同而不同,主要包括溶解氧(DOXY)、叶绿素(CHLA)、黄色物质(CDOM)、BBP(颗粒物后向散射)、硝酸盐(NITRATE)、pH、下行辐照度(DOWN_IRRADIANCE)和DOWNWELLING_PAR等。

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西北太平洋暖池区台风对海面盐度的影响*许东峰刘增宏廖光洪许建平(国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室,国家海洋局第二海洋研究所,杭州,310012)摘要:本文分析了西北太平洋暖池区 2002 年和 2003 年夏季由 ARGO 浮标得到的次表层温度和盐度剖面后发现,台风经过暖池区时,会引起海面盐度(SSS)下降,这与 Kwon 和 Riser 等人在大西洋观测到的—飓风过后海面盐度上升的结论不同,表明西北太平洋暖池区特有的上层结构以及台风经过海域的降雨过程等与大西洋不同。

这一研究结果对探讨西北太平洋暖池区混合层的混合和热交换过程有着重要意义。

关键词:ARGO 浮标;西北太平洋;台风;混合层;海表盐度一、引言台风(飓风)是天气尺度上影响最大的海气相互作用过程,对上层海洋的热交换和混合过程有很大作用。

台风经过后,海洋到大气的热通量高达 100W/m2,而飓风过后,海洋混合层却有一个冷却过程,表面混合层温度平均下降1℃,台风对海洋的影响可以超过1000M深度(Kwon 和Riser,2002)。

由于台风经过时,海面风力加大,混合加剧,因此通常会引起混合层加深。

台风带来的海面气旋式风应力会导致几百公里半径内下层海水的涌升,引起跃层隆起。

这种跃层的变化会在台风过后持续几个惯性震荡周期(Price,1981)。

利用ARGO 浮标资料,Kwon 和Riser(2002)认为冷水的涌升和向大气的直接热损失对上层海洋性质的改变基本是同等重要的,而 D'asaro(2003)利用中性浮子资料(每 20 秒一次观测)的分析发现,对 1999 年发生在大西洋的 DENNIS 飓风而言,这种下层冷水的涌升以及台风路径右侧的平流带来的冷水,对上层海洋的降温远大于海表面热交换的降温效果。

因此,更精确的热交换研究需要更多的 ARGO 浮标资料。

下层冷水的涌升还会给贫瘠的上层热带海洋带来丰富的营养盐,引起叶绿素升高(Lin 等,2003)。

过去关于台风对海洋影响的研究多集中于上层海洋热交换以及混合层和跃层的变化研究,对盐度的研究很少。

Kwon 和Riser(2002)估计了在DENNIS 飓风经过期间,混合层内盐度增加了0.24。

因此他们推断:“强烈的风暴引起的近表层蒸发及更深层高盐度盐跃层水的上升”。

那么这种结论是否具有普遍性?事实上,台风过程通常伴随着的降雨将有利于海面盐度的下降。

我们的研究是想通过ARGO 浮标观测的西北太平洋的海表到主温跃层以下大约400m 水深的水体中温盐度的变化,检验西北太平洋海表盐度(SSS)对台风的响应。

对于SSS 的研究是近年来海洋界的热点,在暖池区,壁垒层(Barrier Layer,Lukas 和Lindstrom,1991,徐炳荣和林传兰,1998)的发展也直接与降雨有关,壁垒层的演变也影响着暖池的发展。

*国家基础研究重大项目前期研究专项(2001CCB00200)、国家重点基础研究发展规划项目(2001CCB00500)、国家自然基金重点项目和国家海洋局青年基金项目(No.2002202)联合资助。

252015105120 125 130 135 140 145 150 155 160图 1 2002-2003 年期间研究海区ARGO 浮标的位置(三角形表示2002年浮标的位置、十字形表示我国布放的浮标位置)。

二、资料来源我们使用了西北太平洋暖池区 2002 和2003 年期间的部分 ARGO 剖面浮标资料,包括5900222、5900223、5900226、2900184、5900121、5900126、5900173、5900175、5900266、5900271、5900020(08509)、5900019(08173)等12 个浮标,其中 5900020(08509)、5900019(08173),5900222,5900223,5900226(21335)号浮标是由我国布放的。

在布放浮标的同时,还利用 CTD 仪和玫瑰型采水器采集水样进行现场比较观测,并利用高精度盐度计检验了 ARGO 浮标观测资料的可靠性。

迄今为止,我国投放的 19 个ARGO 浮标主要集中在西北太平洋海域(图1),近一年来的观测为本文研究提供了近 300 多个剖面的实测资料。

我们还对比了同一时期表面漂流浮标的运动轨迹。

这些浮标的观测深度在 1500-2000m 之间,每个剖面间隔时间 10 天,采样间隔深度为:表层 200m 水深间为 10m、200~800m 间为20m。

800m 水深以下为 50m。

同时期TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)卫星云图和降雨以及 NCEP 的降雨资料。

三、分析与结果对比 2002 年7 月上旬(图2)Rammsun(6 月28 日~7 月4 日)、Chantaan(6 月28 日~7 月 12 日)和 Halong(7 月 7~8 日)台风经过前后,海洋上混合层和温跃层内部的温、盐度变化发现,西北太平洋海域海面盐度在台风过后下降的有 3 例(如2900184、5900175 和 5900173 号浮标所观测的表层盐度分别下降了 0.14,0.20 和 0.36),仅1 例(如5900126 号浮标)上升(0.19),而海面温度(SST)无一例外都下降了(表1)。

3 3143138 85900175 2132 87213 7259001737 Chantaan 17 29001841 6 12659001261 112 1266530 30 30Rammsun12111155511 114 4 30 29 441010 1041094 29 2298 29Halong999928 28498 833 333242220181614121086120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150图 2 2002 年 7 月 Rammsun (6 月 28 日~7 月 4 日)、Chantaan (6 月 28 日~7 月 12 日)和Halong (7 月 7~8 日)台风的路径(路径上的数字表示日期。

三角形和圆形表示浮标 5900175 和 2900184 号的位置;菱形代表 5900173 号浮标,星号代表 5900175 号浮标)。

2900184 号浮标在 Halong 和 Chantaan 台风前后温度和盐度明显改变(图 3a ,b ),7月 12 日台风后与 7 月 2 日台风前相比,盐度由 34.65 下降到 34.51;降幅为 0.14,SST 从29.42℃ 降到 28.74℃,下降约 0.72℃,同时混合层由 50m 加深到约 90m ,温跃层抬升, 200m 水温下降约 2.2℃;5900175 号浮标(图 3c ,d )显示 SSS 由 6 月 30 日的 35.07(台风前)下降到 7 月 10 日的 34.87(台风后),降幅为 0.20,混合层温度下降 1.53℃。

混合层明显变厚;但是,5900126 号浮标(图 3e ,f )却显示 SSS 由 6 月 25 日的 34.36(台风前)上升到 7 月 15 日的 34.55(台风后),上升 0.19,混合层温度下降 0.84℃,同时混合层由 60m 加深到约 120m 。

这些观测表明,虽然台风在几天内迅速掠过 ARGO 浮标附近海域, 但是它对混合层盐度的影响常常持续一个月。

表 12002 年 Chantaan (6 月 28 日~7 月 12 日)和 Halong (7 月 7~8 日)台风经过前后 SSS 、SST 和混合层深度的变化浮标编号SSS SST 混合层深度 2900184 下降 0.14 下降 0.72℃ 加深 40m 5900175 下降 0.20 下降 1.53℃ 加深 40m 5900173 下降 0.36 下降 0.57℃ 变化不明显 5900126上升 0.19下降 0.84℃加深 60mcdefba b 温度(℃)盐 度2022 24 262830 34.534.634.734.834.935.0深(m )度20 4060 80100120 140 160180(a) 2900184 号浮标在 137.5ºE , 17.5ºN 附近观测的温度(a )和盐度(b )剖面。

圆形:6 月 23 日;菱形 7 月 2 日;十字形:7 月 12 日;三角形:7 月 22 日。

温度(℃)盐 度2022 24 26 28 30 34.7 34.8 34.8 34.9 34.9 35.0 35.0 35.1深(m )度2040 6080 100 120 140 160180(b ) 5900175 号浮标在 135.6 ºE , 23.5ºN 附近观测的温度(a )和盐度(b )剖面。

圆形:6 月 30 日;菱形 7 月 10 日;十字形:7 月 20 日;三角形:7 月 30 日。

温度(℃)盐 度2022 24 262834.4 34.5 34.6 34.7 34.8 34.9 35.0 35.1深(m ) 度20 40 6080 100120 140 160180(c ) 5900126 号浮标在 133.6 ºE , 21.6ºN 附近观测温度(a )和盐度(b )剖面。

圆形:6 月 25 日;菱形 7 月 5 日;十字形:7 月 15 日;三角形:7 月 25 日。

图 3 2002 年 6 月 23 日~7 月 22 日期间,2900184 号(a )、5900175 号(b )和 5900126号(c )浮标观测的温(T )、盐(S )度垂直分布曲线。

ab ah t p e dNCEP r ain rate a t 129.3e 22nNCEP rain rate at 125.5e 16.1n0.0005降 0.0004 雨 0.0003 量0.0002 0.0001Kg/m 2/S0.0000深(m )度130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 28020406080100120140160 180200 220 240260280300130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280(天)20406080100120140160180200220240260280300图 4 2003 年 5900222(左)和 5900223(右)号浮标的观测的盐度进程剖面和 NCEP 资料的日均降雨。

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