1、ARGO 计划的概述Argo 计划“Array for real-time geostrophic oceanography“是以深海为对象的观测计划，是GOOS 计 划中的一个重要组成部分。Argo 是一个以剖面浮标为手段的海洋观测业务系统，它所取得的数据供全世界各国使用。该计划设想用 35 年的 时间（20002004 年），在全球大洋中每隔 300 千米布放一个卫星跟踪浮标，总计为 3 000 个， 组成一个庞大的 ARGO 全球海洋观测网（如图）。一种称为 自律式的拉格朗日环流剖面 观测浮标（简称“ARGO 浮标”）将担当此重任。它的设计寿命为 35a ，最大 测量深度为 2000m，
2、会每隔 1014 天自动发送一组剖面实时观测数据，每年可提供多达 10 万个剖面（02 000m 水深内）的海水温度和盐度资料。由于其与杰森卫星高度 计(ARGOS 系统）之间的密切联系，故将其以“ARGO 计划” 相称。ARGO 计划的推出，迅速得到了包括澳大利亚、加拿大、法国、德国、日本、韩国等 10 余个国家的响应和支持，并已成 为全球气候观测系统（GCOS）、全球大洋观测系统（GOOS）、全球气候变异与观测试验（CLIVAR ）和全球海洋资料同化试验（GODAE）等大型国际观测和研究计划的重要组成部分。第四届世界气候 变化纲领大会、第 20 届联合国政府间海洋学委员会大会和第 13 届
3、世界气象大会都认为，ARGO 计划是一个十分重要的项目。 IOC 各会员国也认识到 Argo 计划中的剖面浮 标因“随波逐流”可能进入他国的 EEZ，因而一致同意通过了一项决议(IOC 决议 XX-6)，以支持 ARGO 计划在全球的实施。此决议要求各国对其在 Argo计划下施放的剖面浮标要公告其施放地点及其实时漂流位置，其所获得数据要共享。任何国家若要在其他国家的 EEZ 海域投放 Argo 剖面浮标，需按照海洋法公约征得该国的同意。由于海洋观测费用高昂，全球海洋 观测业务系统乐意并且鼓励其他渠道所取得的海洋数据提供给业务系统，以让全世界共享。其中科学项目所取得的数据是一个重要来源，如在热带
4、海洋与全球大气科学计划下( TOGA)，于太平洋赤道上布设的 TAO 锚碇系列。Argo 计划也同样欢迎任何科学项目在剖面浮标观测方面作出贡献。ARGO 计划的测量内容ARGO 计划的实施，则如气象观测中使用的探空气球一样，可以方便地获取海洋内部的海流、温度和盐度等资料，故而有助于了解全球海洋各 层的物理状 态，也如同气象学上可以画出同时的天气图那样，能监视 海洋各个时刻的运动状态 ，从而可大大加深 对海洋内部温、盐度垂直结构和环流，以及能量和水分平衡 过程的了解，并可揭示出海气相互作用的机理，改进对模式初始场确定的盲目性， 进一步完善海气耦合模式，提高对长期天气预报和短期气候预测的能力。由此
5、可见，ARGO 计划的实施有着重大的科学意义。ARGO 计划 解决的问题阿尔戈计划将提供全球海洋 2 000m 深度以浅的次表层温、盐度资料。世界大洋 环流实验（WOCE）也曾 进行过全球海洋 观测，但其花了 7 年时间，动用了大量船只，才得以完成全球的观测任务。而阿尔戈计划实际 上是一个实时的、海洋上层的 WOCE 计划，它将每隔 10 天提供一组全球海洋状态的资料。人们利用这些资料，并 结合覆盖全球海洋表面的卫星观测，可以达到提高海洋、天气业务预报精度和科学研究水平之目的。这些资料将直接有助于提高对与 ENSO 有关的海洋、天气灾害（如洪水、干旱等）预报的能力，还将有助于提高海洋对 气候的
6、作用，以及其他与 ENSO 事件相似的，如太平洋十年振荡（PDO ）、北大西洋振荡（NAO）、北极振荡（AO）和南极绕极波（ACW）等气候和海洋现象的认识，从而能对大尺度大洋环 流，也包括海洋内部的 质量、热量和淡水输送平均状况和变化过程进行全球性描述。北极振荡（AO）和南极绕极波（ACW）等气候和海洋现象的认识，从而能对大尺度大洋环流，也包括海洋内部的质量、热量和淡水 输送平均状况和变化 过程进行全球性描述。ARGO 资料还可以对大洋上层的演变过程及海洋气候变化的模态（如热量和淡水的贮存和输运等）进行细致的描述；还可以通过对海面以下温、盐度垂直结构及参考层流速的测量来提升杰森卫星高度计资料的
7、使用价值，并 为解译由高度 计获得的海面高度资料提供足够的覆盖范围和分辨率。ARGO 计划将为数据同化建立一个前所未有的数据库，从而可以帮助人们揭示海洋的物理状态，以及对预报模式进行初始化； 实时的全球海洋业务预报 亦将变为现实。 这个数据库还将经受新一代全球海气耦合模式的连续性测试。通 过测试 可以了解耦合模式中海洋分量的变化，有助于提高相应的 预测大气变化的能力。因此，没有 ARGO 计划就不可能对已有的模式进行改进。ARGO 全球海洋观测网的建成，也正如天气观测中用了大量的无线电探空仪资料，可以准确地预报 3 5d 内的天气情况一样， ARGO 资料将为人们更准确地进行短期气候预报作出贡
8、献。ARGO 计划的预期成果ARGO 计划是已建立的海洋上层热量观测网的拓展。通过目前在全球范围开展的一些综合性调查结果，可以帮助我们预测实 施 ARGO 计划后将会获取的成果。ARGO 剖面浮标的使用可以获得比抛弃式深温计（XBT）更多的信息，而且也不再局限于 仅在商船航线上获得这些信息。过去还没有一个观测 网能获取剖面盐度资料，而在许多区域，海水盐度的变化可以导致密度的显著变化。此外，盐分也是水循环的一个重要诊断变量。正是由于时间序列盐度场信息的缺乏，使得尽快建立 这样一个观测网显得更有 现实意义。在 1990 年到 1998 年间，世界海洋环流实验（WOCE ）对 全球海洋进行了一次全面
9、调查，总共收集了近 100 年来所测量过的 20 000 条温、 盐度剖面。而一旦 ARGO 全球海洋观测网得以建成的话，它每 10 天就可以提供 3 000 条深度为 2 000m 的剖面数据，一年则可得到多达 10 万条剖面的记录。也就是 说， ARGO 全球海洋观测网建成后，只需 2 个月时间就可轻而易举获得过去需要上百年观测才能得到的信息。可 见， ARGO 计划最显著的贡献莫过于提供了海量的、实时的、高分辩率的海洋次表层观测数据。人们相信，ARGO 球海洋观测网按计划如期建成，并能持续运行至少 10 年的话，那么，它不仅仅可以提供大量的原始观测数据，而且还会给人类带来如下几个方面的收
10、获：（1）为建立新一代全球海洋和大气耦合模型的初始化条件、数据同化和动力一致性检验提供了一个前所未有的巨大数据库；（2）首次实现理论化的实时全球海洋预报；（3）建立一个精确的随深度变化的温、 盐度月平均全球气候数据 库；（4）建立一个时间序列的数据库，其中包括 热量和淡水 贮存，以及中 层水团和温跃层水体的温盐结构和体积等信息；（5）为由表层热量和淡水交换所建立的大气模型提供大尺度约束条件；（6）完成对大尺度海洋环流平均状态和变化的描述，其中包括对大洋内部水体、 热量及淡水输送等的描述；（7）确定温、盐度年际变化的主要形式及演 变过程。例如，通过对海一气耦合模型的分析，找出全球海洋中存在的其他
11、类似 ENSO 事件的现象，以及它们对改进季节年际气候预报的影响；（8）提供全球海面的绝对高度图，其精度在一年或更 长的时间 尺度内可以达到 2cm，从而使杰森高度计资料与阿尔戈资料在研究较大空间和时间尺度的问题上结合得更好；（9）通过确定海面高度变化同海面以下温、 盐度变化的关系，有效解译用卫星高度计所观测的海面高度异常（SSH）；（10）直接解译海面高度异常。通 过对降水与蒸发差、冷热差、热量和淡水对流，以及由风力驱动的水体重新分配的研究，了解厄尔尼诺（EI Nino）所造成的全球海面变化。值得指出的是，ANGO 计划并非一个完美无缺的现场观测系统。它的目标仅仅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。该系统的空间分辨率不足以用来计算近岸海域的边界流等，故 ARGO 全球海洋实时观测网还须采用有效的手段给予补充，如与区域网结合起来，为之提供一个全球海洋的背景。因为气候本身就是一个全球性的问题，区域性的观测 解决不了这些问题。
