国家海洋技术中心

中国Argo浮标实时资料

中国Argo计划自2002年初组织实施以来，已经在西北太平洋和印度洋海域布放了81个Argo剖面浮标（见下

图）。为了满足本项目相关研究课题和国内其他用户的迫切需求，我们借助国内便捷的宽带网技术，每天直接从位

于法国图卢兹的Argos资料服务中心索取由我国布放的Argo剖面浮标的实时观测资料，并经实时质量控制后，在

此发布并及时（24小时内）更新。欢迎提出改进意见和建议。

点击这里获取中国Argo浮标实时观测资料（AccesstoReal-timeArgoprofiledata)

点击获取中国及全球Argo浮标观测资料(FTPAccesstoArgoprofiledata)

中国Argo计划简介

中国计划在2002-2005年期间投放100-150个Argo浮标，以便建成一个大洋局域观测网。以后

则每年投放20-30个浮标，以维持该局域观测网的正常运行。

中国Argo计划的总体目标是，通过引进国际上新一代、先进的沉浮式海洋观测浮标（即Argo

剖面浮标），施放于邻近我国的西北太平洋海域（少量浮标将视情形布放到东印度洋和南大洋海域），

建成我国新一代海洋实时观测系统(Argo)中的大洋观测网，使中国成为国际Argo计划中的重要成员

国。同时能共享全球海洋中3000个Argo浮标资料，丰富我国海洋和气象界承担的相关研究项目的资

料源，并为该系统的近海观测网建设提供强有力的技术支撑，即通过大洋观测网建设，以此来了解和

掌握该高新海洋观测技术的性能和特点，走技术引进、消化吸收和自行研制之路，使未来大洋观测网

的维持由国产Argo浮标代替，而近海观测网则完全采用国产Argo浮标组成，最终建成我国自成系统

的海洋实时观测网络，为我国的海洋研究、海洋开发、海洋管理和其它海上活动等提供实时观测资料

和产品。

中国Argo计划组织管理结构

项目介绍

•中国Argo计划简介

•Argo大洋观测网试验

•太平洋—印度洋暖池的Argo浮标观测研究

•基于全球实时海洋观测计划(Argo)的上层海洋结构、变异及预测研究

•西北太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研究

Argo大洋观测网试验

项目名称我国新一代海洋实时观测系统（Argo）-大洋观测网试验

项目委托部门中国科学技术部基础研究司

项目依托部门国家海洋局科学技术司

项目依托单位国家海洋局第二海洋研究所

国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室

项目负责人许建平（国家海洋局第二海洋研究所研究员、国际Argo科学组

成员）

项目参加单位国家海洋局第一海洋研究所

国家海洋信息中心

国家海洋局第三海洋研究所

国家海洋预报中心

中国气象科学研究院

国家海洋技术中心

中国科学院南海海洋研究所

项目参加人员陈英仪张人禾华锋许东峰纪风颖吴日升

张建华殷永红陈显尧刘增宏廖康明马继瑞毛庆文余立中

项目执行时间2002年1月至2003年12月

试验内容

•在西北太平洋附近海域布放16个Argo剖面浮标；

•了解和掌握Argo剖面浮标这一高新海洋观测技术的性能和特点；

•探索Argo剖面浮标数据实时接收，以及数据处理的流程和方法；

•开展Argo资料在海洋、天气业务化预报中的试应用研究；

•进行Argo资料同化技术研究，建立Argo数据库；

•创建中国Argo信息网页；

•建立Argo浮标资料管理与服务网络系统。

预期目标

•通过引进国际上新一代、先进的沉浮式海洋观测浮标（即Argo剖面浮标），在西北太平洋附近海域构建我

国Argo大洋观测试验网，为日后建成"我国新一代海洋实时观测系统(Argo)中的大洋观测网"提供技术积

累和运行、应用经验；

•加入国际Argo计划，共享全球海洋中3000个剖面浮标资料;

•承办第五次国际Argo科学组会议，扩大我国在国际Argo计划中的影响，提升我国的国际地位；

•为我国海洋和气象界承担的相关研究项目提供资料服务，丰富我国的海洋环境数据库。

太平洋—印度洋暖池的Argo浮标观测研究

2003年1月，国家科技部在“国际科技合作重点项目计划”中批准了另一个与中国Argo计划有关的重点研究

项目，即“太平洋——印度洋暖池的Argo浮标观测研究”。该项目由国家海洋局第一海洋研究所巢纪平院士负责、

于卫东副研究员和国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员协同实施。本项目研究周期为5年，从2003年1月至

2007年12月。

本项目研究内容包含如下4个方面：

1、通过布放Argo浮标，并结合潜标和断面观测，进一步了解太平洋—印度洋暖池的三维温、盐、流结构以及

相应的海面大气场，尤其是这些物理要素的年际变化，建立对暖池的正确物理描述，奠定动力学研究的观测事实基

础。

2、开展基于Argo资料的海洋动力过程分析。研究赤道太平洋和印度洋温跃层的变化规律，揭示Kelvin波、

Rossby波的激发、传播和反射，以及这些过程对于ElNino发生、发展所起的作用，并阐明太平洋和印度洋两者之

间的相互作用方式；研究上层海洋变异与大气强迫的关系，阐明印度尼西亚贯穿流、大尺度海气相互作用在联系两

大洋中的作用和相对重要性；研究二阶（或更高阶）海洋斜压模态在决定热带海洋低频变异（年际以上到年代际）

中的作用。

3、研究和开发Argo资料同化技术。结合全球大洋资料同化试验计划(GODAE)，开展Argo资料与海洋模式相结

合的研究，最大限度地提取海洋信息。

4、开展Argo浮标的国产化探索研究。首先开发利用我国自有卫星接收Argo资料的探索，增强资料的保密程

度。

通过本项目研究，将实现如下预期目标：

1、在太平洋-印度洋海域投放约15个Argo浮标，其中前两年投放8个，后三年投放7个。并结合该海域的国

外浮标，基本形成对暖池海域合理的空间覆盖。

2、在本课题投放的Argo浮标和已有课题支持投放的Argo浮标基础上（大约30个左右），建成Argo浮标的

实时处理系统，具备实时资料的接受、校准、入库和分发能力，形成科研支撑能力。

3、与澳大利亚海洋研究所合作，开展暖池合作观测，包括对印度尼西亚贯穿流的锚碇潜标观测和暖池海域的

断面走航观测；并建立起太平洋-印度洋暖池研究所需的较为完整的观测资料数据库。

4、在观测基础上，结合历史资料，完成对暖池动力、热力结构的气候平均态以及年际变异的物理描述。

5、完成面向以Argo资料为主的海洋、大气观测资料的海洋变异过程动力学分析，主要阐明太平洋-印度洋温

跃层在ENSO循环期间的变异规律及其对激发ElNino的作用、印度尼西亚贯穿流在联系两大洋中的作用、海盆尺

度海气相互作用对于两大洋变异的贡献、高阶海洋斜压过程对于海洋低频记忆的控制。

6、完成面向Argo资料的海洋模式同化技术研究，形成可用于业务化的海洋同化模式。

7、完成利用我国卫星接收Argo浮标资料的工作，并进一步探索其它模块的国产化。

基于全球实时海洋观测计划(Argo)的上层海洋结构、变异及预测研究

在我国海洋和大气科学领域著名专家巢纪平院士、苏纪兰院士、袁业立院士、胡敦欣院士、黄荣辉院士、李崇

银院士、吴国雄院士和丁一汇院士等的热情关心与努力推动、国家海洋局科学技术司的热切关注与重点推荐，以及

973计划第四届专家顾问组和国家科技部基础研究司的高度重视与全力支持下，由国家海洋局第二海洋研究所卫星

海洋环境动力学国家重点实验室主任陈大可教授牵头，国家海洋局、中国气象局、中国科学院和国家教育部等下属

近10个单位的25名主要学术骨干积极响应，并共同申报的“基于全球实时海洋观测计划(Argo)的上层海洋结构、

变异及预测研究”项目，得到了2007年度国家科技部《国家重点基础研究发展规划》（973计划）的资助。这标志

着我国Argo计划已经从单纯的Argo大洋观测网建设开始迈入Argo资料应用研究的全面发展阶段。

该项目抓住了全球Argo实时海洋观测网即将建成这一重要契机，以科学创新和国家需求为出发点，把西北太

平洋和印－太热带海洋这一影响我国海洋环境和气候系统的关键区域作为一个有机的整体来研究，并瞄准了国际上

在该领域中的发展方向和当前的研究热点，围绕海洋上层结构的形成机制和变异特征，以及海洋上层结构的可预测

性及天气气候效应等二个关键科学问题，设立五个研究课题展开前沿科学研究：

1、Argo数据同化及多源资料再分析；

2、太平洋副热带上层海洋结构的形成与变异；

3、太平洋西边界流与中国近海的热盐交换；

4、热带太平洋和印度洋上层海洋的季内到年际变化；

5、西北太平洋海洋环境及热带短期气候可预测性研究。

最终目标要在西北太平洋和热带上层海洋结构及其可预测性，以及海洋上层结构在台风和厄尔尼诺预测中的作

用等问题的研究中取得一批原创性成果，从而为区域性海洋环境预报和短期气候预测提供科学依据，促进并提高我

国对海洋与气候监测及预报水平；并以此作为我国物理海洋科学赶超世界先进水平的一个突破口，培养一支从事深

海大洋科学研究的高水平科技人才队伍。

西北太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研究

本项目将通过在西北太平洋海域投放适量Argo剖面浮标，补充和维持我国的Argo大洋观测网，确保我国在国

际Argo计划中的地位，有权利继续共享全球海洋中Argo剖面浮标的观测资料，为国内用户提供高质量的Argo资

料，以促进Argo资料在我国海洋和大气科学领域的广泛应用。同时，项目拟采用Argo资料，并与遥感资料和其它

海洋观测资料结合，运用业已成熟的数据融合技术，再结合数值模式，深入研究西太平洋（特别是暖池区）的多尺

度海气相互作用过程，以提高我国台风、季风降水和ENSO(厄尔尼娜和南方涛动)等的预报水平。

本项目由国家海洋局第二海洋研究所负责，国家海洋环境预报中心和国家海洋局南海预报中心共同参与。项目

研究周期为两年（2007-2008年），其主要研究内容有：

1、从美国引进10个APEX型Argo剖面浮标，并布放于西北太平洋暖池海域；同时，进行现场CTD仪和ADCP

的比较观测。

2、利用质量控制后的Argo剖面资料结合多源卫星遥感资料，研究数据融合算法，建立融合模型。

3、利用Argo资料对全球海洋连续、同步、高分辨率的三维监测能力，结合风场、海表温度、高度计等多种遥

感资料，分析西太平洋海区（特别是暖池区域）上层结构的时空分布和演变规律等；在此基础上，结合数值模式，

深入探讨西太平洋海区的多尺度海气相互作用过程，开展Argo资料在海洋业务化预报中的试应用研究，为我国海

洋、天气气候的预测预报等业务化应用提供科学依据。

系统简介

国际Argo计划自2000年底正式实施以来，至2010年7月底，25个国际Argo计划成员国和参与国家已经在太

平洋、印度

洋和大西洋等海域投放了6500多个Argo剖面浮标，其中有3000多个浮标仍在海上正常工作，达到了Argo计划

最初提出的

在全球海洋中同时有3000个浮标正常工作的预定目标，这些浮标已累计获得了全球大洋中约60余万个0～2000m

水深内的温、

盐度剖面；而且今后还将以每年10万个剖面的速率增加。数据通过了各国Argo资料中心的实时质量控制，可供

海洋和天

气业务等部门，以及相关领域的研究和管理人员使用。

为了方便广大用户直观地了解和使用Argo资料，我们开发了“Argo数据网络平台”。该平台将以数据库管理的

形式，

使用Web-GIS技术，向用户提供查询和获取全球Argo资料的界面。

我国将在西太平洋布放一批新颖Argo浮标为了加强对西太平洋海域的现场观测，特别是西太暖池和台风频繁生成

或经过海域的实时海洋观测，拟采用国际上最新研发的Argo剖面浮标对该海区进行连续观测，并采用装载铱卫星

通讯系统的Argo浮标进行强化观测，以获取西太暖池附近海域，以及热带气旋生成海域及移动路径上的温、盐度

和溶解氧等要素的剖面观测资料，从而为研究海洋对台风的响应或反馈机制，应对全球变化提供科学依据。

本航次拟用中国海洋大学《东方红2》号调查船进行，时间选择在5-6月期间，即台风频发前期。布放的浮标数量

在30个左右，其中利用铱卫星通讯的12个Argo浮标将全部布放在15°N-20°N区域内，其它约20个利用Argos

卫星通讯的剖面浮标布放在20°N以北区域，并全程进行走航ADCP测量。为了提高现有调查海域中Argo剖面浮标

观测资料的精度，根据国际Argo科学组和资料管理小组的要求，还将在布放Argo剖面浮标的位置上进行船载CTD

仪的比较观测，并采集水样，以便利用高精度实验室盐度计测量盐度，用于校正目前还在调查海域工作的、早期布

放的浮标观测资料，以确保Argo剖面浮标观测资料的质量。

该批浮标主要由国家科技部批准的Argo973计划项目和卫星海洋环境动力学国家重点实验室出资引进。

（中国Argo实时资料中心）

Argo剖面浮标回收报告

中国Argo计划曾于2003年在西北太平洋海域布放了一批Argo剖面浮标。由于浮标的漂移特性（抛弃式），

其中的2个浮标随海流分别漂移到了菲律宾棉兰老岛的比斯利格湾（BisligBay）和达沃湾（DavaoBay）附近海

域，被当地渔民发现后带入海湾。我们将此情况及时向国际Argo科学组和国际Argo信息中心作了汇报，并希望能

通过适当途径回收这两个浮标，以便浮标施放者和制造商能进一步了解浮标的性能，以及通过测试后能再次投放到

海洋中，以节省有限的浮标资源和获取更多的观测资料。我们的请求迅速得到了国际Argo计划组织和Argo科学组

成员的反馈和帮助，特别是JohnGold教授和KensukeTakeuchi教授及时给我们提供了相关联系人。最终我们与

菲律宾大学海洋科学研究所的CesarVillanoy博士取得了联系，在他和他学生的共同努力下，在比斯利格湾附近

的一个渔村中发现了其中的一个浮标，并运往位于马尼拉的菲律宾大学。然后，在国家海洋局国际合作司以及中国

驻菲律宾马尼拉领事馆的协助下，由菲律宾大学海洋科学研究所为浮标装箱后运往中国。

2004年7月12日，该浮标运抵中国杭州萧山机场。从该浮标布放（2003年1月3日）到进入（2003年10月

19日）比斯利格湾，最后回到中国，累计开机时间达289天。现经开箱检测，浮标的各项性能完好，电池电压为

14.3V，依然符合正常测量所要求的电压值。传感器未见附着物（图1）、标签完好无损，但浮标体底部有受海水腐

蚀的痕迹（图2）。于是，我们更换了浮标底部的橡皮塞，准备重新设置Argos平台号和更换WMO编号后，将此浮

标（图3）再次施放于北太平洋中。

图1浮标传感器

图3回收后的浮标

图2浮标底部皮囊

在此，我们对热心帮助和支持国际Argo计划和中国Argo计划，以及为该浮标顺利回收所提供帮助的广大国内

外朋友表示衷心的感谢！这一浮标的回收过程也使我们深刻体会到，国际Argo计划已经得到沿海各国政府、科研

教育机构以及广大科学工作者和民众的大力支持。我们也希望这一浮标的成功回收，能为将来可能有更多的浮标漂

移到近海海域而被渔民发现，回收后重复使用，提供各国借鉴。相信在各沿海国政府和科学家的共同努力下，Argo

全球海洋观测网将会如期建成，并发挥其应有的作用。

“西北太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研究”课题年度进展报告

2009年3月，由国家海洋局第二海洋研究所牵头、国家海洋环境预报中心和南海海洋预报中心

共同承担的“2007年海洋公益性行业科研专项经费项目－西北太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研

究”，顺利通过了国家海洋局科技司组织的中期检查。该项目在国家海洋局科技司和项目主持、参加

单位领导的重视和支持下，通过项目组全体成员近一年半的共同努力，已经在2007-2008年度里按《项

目任务书》中所规定，基本实现了阶段性工作目标，并取得了一批可喜的应用研究成果。

一、本年度研究进展情况

本项目以“中国Argo实时资料中心”为依托，已经在2007－2008年度里基本实现《项目任务书》

中所规定的阶段性工作目标。其中完成的主要工作任务有：

（1）通过公开招标程序，已经从美国引进10台由Webb公司生产的APEX型Argo剖面浮标。目

前正在等待合适的海上航次，按计划这批浮标将布放在西太平洋暖池区域。

（2）Argo资料实时接收、处理和分发系统得到了进一步改进和完善，不但能及时接收全球海洋

上的全部Argo剖面浮标（3000多个）的观测资料，还具备了实时批量处理的能力；而且由我国布放

的浮标资料做到了24小时内即可在线发布在“中国Argo实时资料中心”网站上，供项目成员和国内

用户及时下载应用；还利用历史观测资料和附近CTD仪或其他浮标观测资料，对存在传感器测量误差

的浮标资料，进行质量评估及延时质量控制，从而确保了提供的Argo资料具有较高的质量保证。

（3）海洋预报业务中心已经建立了一套能同化Argo资料、卫星高度计等资料的海洋资料同化系

统，采用了性能代价比高的三维变分方法，以及应用了新的推广到非线性平衡条件的理论，综合考虑

了各种观测资料，并结合较为成熟的大洋数值模式，使得该系统具备了实时业务化运行的条件，并已

在海洋业务化预报中得到应用。

（4）利用Argo资料对太平洋－印度洋暖池次表层水温变化、热带太平洋盐度变化、西太暖池表

层温度特性和全球海洋上层热含量变化等科学问题进行了探索性研究，取得了一批可喜的应用研究成

果，共完成相关论文11篇，公开发表3篇。

（5）有5名硕士研究生在参与本项目的资料分析和研究工作，他们的研究论文主要围绕Argo

资料的应用研究。

二、成果及其应用情况

本项目成果类型主要分硬件和软件两大类，其中硬件部分主要有：一批（20-30个）Argo剖面浮

标组成的大洋观测系统，以及由一台服务器、一个工作站和数台PC，以及互联网组成的Argo资料接

收、处理和分发共享系统；软件部分主要有技术报告、应用研究论文和Argo资料产品，以及每年不

少于10万条剖面的温、盐度数据和浮标漂移轨迹数据等。由于Argo大洋观测网是前所未有的，它所

提供的海量观测资料也是前所未有的，而由这些资料获取的应用研究成果无疑是原创性的。可以看到，

随着Argo数据量的不断增加，海洋预测预报的精度正在不断提高，人们对海洋和海气相互作用的认

知水平也在不断提高。

（1）建立了一套能同化Argo资料、卫星高度计等资料的业务化海洋资料同化系统，其中“热带

太平洋温度盐度同化业务化系统”已经在国家海洋环境预报中心得到业务化应用，可以业务化运行发

布月平均的热带太平洋同化再分析产品等；

（2）利用近海面的Argo浮标海温数据，与船舶报等数据进行加权平均的数据融合方法，获取了

热带太平洋表层海温场，用于国家海洋环境预报中心的“海表温度旬实况分析”中；

（3）利用Argo剖面浮标等实测资料，分析研究了太平洋～印度洋暖池次表层水温异常对南海夏

季风的影响，得到了“1月太～印暖池SOTA偏暖（冷），当年南海夏季风爆发时间偏早（晚）”的

研究结论；还探索了西太平洋暖池和南海次表层水温异常对TC的影响，得到了“赤道西太平洋暖池

SOTA与同步西太平洋TC个数不存在线性相关；赤道西太平洋暖池SOTA滞后5-7个月影响TC”的研

究结论等；这些调查研究成果已经在国家海洋局南海预报中心的“南海海洋灾害中长期预测业务”中

得到应用；

（4）围绕Argo大洋观测网建设、Argo资料质量控制和Argo资料应用研究，已经或正在撰写的

技术报告和研究论文约11篇，其中已公开发表3篇、投稿5篇。

三、存在的问题及建议

（1）本项目引进的10台Argo剖面浮标，由于受资助经费的限制，只能寻找其他项目的海上调

查航次布放。但近些年来，国内在西太平洋海域的调查航次非常少，这批浮标何时能顺利布放目前还

是个未知数，而项目协作单位对西太平洋海域的资料需求却又十分迫切。该海域在国际Argo计划实

施初期又是由中国Argo计划承诺布放浮标的区域，所以其他国际Argo计划成员国在该海域布放浮标

的数量相对较少，而中国Argo计划自2002年实施以来，在这一海域累计布放了51个Argo浮标（原

计划投放100-150个），目前在海上正常运行的仅有22个。为此，希望上级主管部门能尽最大可能

加大对中国Argo计划的投入力度，争取在上述海域多放浮标，以满足国内用户对Argo资料的需求。

（2）本项目按计划将在2009年7月结题，按正常程序新项目要待本项目结题后才能申请，也即

2010年才有资格申请。即使另一个Argo973项目在2008-2011年期间有计划购置和投放50个浮标，

但仍然达不到中国Argo计划预期的浮标投放目标，更满足不了国内相关研究项目和海洋、气象预报

业务部门对大洋，特别是西太平洋Argo资料的需求。故建议主管部门能从本项目的实际情况出发，

提早对本项目的执行情况和将会达到的预期目标进行验收、考核，并允许2009年度申报新项目，并

继续给予资助，以确保中国Argo计划能持续开展，有能力在西太平洋海域长期布放浮标并共享其他

成员国布放的所有浮标资料，为我国应对全球气候变化提供必要的第一手资料。

（3）截止2007年10月底，在国际Argo计划成员国和众多沿海国的共同努力下，全球由3000个剖

面浮标组成的Argo实时海洋观测网正式宣告建成，并将至少维持10年以上。而随着Argo浮标技术

的发展（除常规的温、盐度观测外，还将增加如溶解氧、营养盐、微结构、环境噪音和海洋生物等要

素的观测）和Argo观测网的拓展（伸入两极浮冰海域和边缘海等），Argo资料的种类更加丰富，且

其覆盖的区域更加广阔，如何更好地促进海洋、气候界和公众对Argo计划的关注和了解，拓宽Argo

资料应用领域已经成为我们需要考虑的一个重要课题，希望国家能加大对相关领域的投入。

太平洋-印度洋暖池的Argo浮标观测研究项目取得的主要成果

“太平洋-印度洋暖池的Argo浮标观测研究”是科技部国际合作司和基础研究司批准的大型科

学观测项目。该项目通过引进国际上先进的高新海洋观测技术（Argo剖面浮标），以及相关的数据

接收和质量控制技术，不但加快了我国Argo大洋观测网的建设进程，而且能够熟练地应用这一高新

技术，获取高质量的大洋观测资料，成为全球Argo实时海洋观测网建设中的重要组成部分；建成Argo

资料数据库，并能及时与课题组成员和国内用户共享，并被广泛应用于对西太平洋暖池及其附近海域

物理海洋现象的分析，以及相关领域的研究中，揭示或获得的一些新现象和新认识，是以往采用常规

海洋观测仪器设备所无法得到的，受到了国际同行的关注。

本项目在执行至今的5年（2003-2007年）里，在项目组全体人员的共同努力下，撰写了一批调

查研究论文和技术、分析报告，其中有近30篇已在相关学术刊物上发表，出版编著1本。从而圆满

完成了“课题计划任务书”中提出的年度计划和预期目标，以及由该所分工负责承担的全部调查研究

工作。

其成果主要体现在如下4个方面：

1、Argo大洋观测网建设

执行完成3个大洋观测航次，在西北太平洋和东印度洋海域成功布放了14个Argo剖面浮标，使

我国Argo大洋观测网中的浮标数量增加到了35个，为全球Argo实时海洋观测网（2007年10月底

全球海洋中的浮标总数已经达到3006个）的顺利建成做出了积极贡献。

2、Argo资料质量控制

通过对引进的Argo资料质量控制模式的吸收、消化和改进，Argo资料质量有了明显提高。不仅

能熟练运用实时模式对Argo资料进行快速处理，并及时提供给海洋和气象业务部门使用，而且也能

运用延时模式对Argo资料进行高质量处理，以满足科研人员的需求；同时，还能按国际Argo资料管

理小组的要求，将我国布放的Argo浮标观测的资料经过实时和延时模式质量控制后，及时向国际Argo

资料中心汇交，与各成员国共享。

3、Argo资料免费共享

在做好Argo资料接收、处理的同时，不断完善我国和全球Argo剖面浮标观测资料的数据库系统

建设，研制开发成功Argo数据的网络可视化集成平台，建成了全球海洋Argo数据库，将Argo数据

管理从原来的文件管理方式转向规范化的数据库管理方式，为广大用户提供实时在线的可视化查询和

数据下载服务。为了满足不同用户对Argo资料的要求，除了在“中国Argo实时资料中心”网站上在

线发布外，还制作成数据光盘，向用户免费分发。

4、Argo资料应用研究

利用Argo资料以及历史观测资料，对西北太平洋暖池及其附近海域的三维温、盐、流结构及其

海洋动力过程进行了分析和研究。其中利用了一个改进的EOF方法重新构造3°×3°的月平均网格

Argo资料，并在太平洋海域进行了验证计算，揭示的太平洋区域几个重要水文特征，以及三维流场

均与前人的研究成果相吻合；通过对夏季西北太平洋暖池区Argo浮标观测资料的分析发现，当台风

经过暖池区时，会引起海面盐度下降；进一步的研究还发现，热带气旋经过后，西北太平洋海域会呈

现混合层深度加深的趋势。这些结果对研究暖池区混合层内的混合和热交换过程有着重要意义。

本课题的主要创新点有：

1、利用国际上先进的高新海洋观测技术—Argo剖面浮标（国内止今尚未研制成功），建成的Argo

大洋观测网得到了不断补充和完善，并已初具规模，填补了我国准实时监测大洋物理海洋环境的空白；

2、通过对引进的Argo资料质量控制模式的吸收、消化和改进，使得Argo资料的质量有了明显

提高；而且对用延时模式处理的由我国布放的Argo浮标观测资料，可以在15天内提供给用户，比国

际Argo资料管理小组提出的“三个月内提供”的要求，提早了二个多月。

3、研发的Argo数据网络可视化集成平台和基于数据库技术的Argo光盘数据集，可以满足不同

用户对Argo资料的应用需求，既可方便用户实时在线可视化查询和数据下载，又能满足用户数据归

档、查询、导出、打印和绘图等，使得数据共享功能不断扩充和完善，这在本领域国内外数据交换过

程中还十分鲜见。

（许建平研究员整理）

Argo大型科学观测试验项目取得的主要成果

(2002年3月-2003年12月)

国家基础研究重大项目前期研究专项“我国新一代海洋实时观测系统（Argo）—大洋观测网试

验”项目（简称“Argo大型科学观测试验项目”），自2002年1月开始实施以来，在国家科技部基

础研究司、国家海洋局科技司和项目各承担单位领导的重视和支持下，项目组成员针对Argo剖面浮

标这一先进的观测手段和所提供的新颖观测资料，查阅了有限的参考文献（国际上对这一高新海洋观

测技术和观测资料的应用研究也还刚刚起步），克服重重困难，历经二年的不懈努力，圆满完成了我

国Argo大洋观测试验网中浮标布放和资料接收、处理及其试应用研究等项试验任务，实现了项目的

既定试验目标。

其成果主要体现在如下6个方面：

1、建成Argo大洋观测试验网

执行完成3个大洋观测航次，在西北太平洋海域成功布放了19个Argo剖面浮标，构成我国Argo

大洋观测网框架，并成为Argo全球海洋观测网的重要组成部分。

2、建起Argo实时资料中心

在项目依托单位的大力支持下，建立了“中国Argo实时资料中心”，成功登记注册“中国Argo

网址（）”，并接入宽带网架起了与外界联系的快速通道，特别是与法国

Argos卫星地面站资料服务中心（CLS）建立了长期的合作关系，并在该中心以项目名为“中国Argo

计划”（编号为“2528”）登记注册。

3、建成Argo资料质量控制系统

引进并调试成功实时和延时质量控制模式，建成针对Argo剖面浮标观测的资料质量控制系统，

使我国有能力校正和处理来自APEX型和PROVOR型浮标观测的剖面资料。其中经实时质量控制的Argo

资料，从法国Argos资料服务中心接收后的24小时内即可在“中国Argo实时资料中心”网站上在线

发布。

4、实行Argo资料免费共享

通过及时接收和处理由我国布放的Argo剖面浮标观测的资料，以及收集和处理来自全球海洋上

的Argo资料，制作成数据光盘，在不到一年的时间里，分4次免费向国内7个系统45个部门和单位

的用户分发，累计发放Argo数据光盘200余张。同时还在“中国Argo实时资料中心”网站上在线发

布，供国内外Argo资料用户下载应用。

5、开展Argo资料试应用研究

利用我国和国际Argo计划成员国在全球海洋上布放的Argo剖面浮标观测资料，在海洋和大气科

学领域进行了试应用研究以及同化试验，撰写了一批研究论文和技术、分析报告，其中有16篇已在

相关学术刊物上发表、2篇论文在首届国际Argo科学研讨会（2003年11月11－14日，日本东京）

上进行了交流、6篇参加了国内外会议交流。

6、成为国际Argo计划重要成员国

我国在杭州成功承办了第五次国际Argo科学组年会（2003年3月3－6日），有11个国家的54

位国际Argo科学组成员和各国代表参加。本次会议的顺利召开，标志着我国对国际Argo计划所做的

贡献，强化了我国在国际Argo计划中的地位和作用，提高了我国科学家参与国际合作计划的显示度。

我国也因此成为国际Argo计划的重要成员国（目前有11个国家加入），其中一名海洋科学家被吸纳

为国际Argo科学组（由11个国家的18名科学家组成）成员。

此外，在项目执行过程中，还及时编辑出版了“阿尔戈全球海洋观测大探秘”一书（海洋出版社），

并协助中央电视台《走进科学》栏目组，完成了“锁定太平洋”（全面介绍了中国Argo计划的实施

进展情况）专题的拍摄任务，并在中、英文二套节目播出，使得Argo计划不仅受到我国科学家的青

睐，同时也得到了广大民众的关注。

目前，项目组已做好结题的各项准备工作，以迎接国家科技部和国家海洋局组织的项目验收和成

果鉴定。

（许建平研究员整理）

国家基础研究重大项目前期研究专项

我国新一代海洋实时观测系统（Argo）—大洋观测网试验阶段性试验成果

(2002年3月-2003年8月)

2002年2月，“我国新一代海洋实时观测系统（Argo）—大洋观测网试验”项目由国家科技部正式立项。该

项目计划通过引进国际上新一代、先进的沉浮式海洋观测浮标（即Argo剖面浮标），施放于邻近我国的西北太平

洋海域（部分浮标将投放在赤道印度洋和南大洋海域），建成我国新一代海洋实时观测系统(Argo)中的大洋观测网

（计划投放100-150个Argo剖面浮标），并共享全球海洋中3000个Argo浮标的资料，为我国海洋和气象界承担

的相关研究项目提供资料服务，丰富我国的海洋环境数据库。

该项目以国家海洋局第二海洋研究所为依托单位,并由许建平研究员任项目负责人，其成员来自于国家海洋局

下属的第一、第二和第三海洋研究所、国家海洋信息中心、国家海洋预报中心和国家海洋技术中心，以及中国气象

局气象科学研究院和中国科学院南海海洋研究所等单位。

在科技部基础研究司的资助以及国家海洋局科技司、国家海洋局第二海洋研究所和项目承担单位领导的重视和

支持下，该项目正在按《计划任务书》中规定的“年度计划内容与目标”顺利进行，并已取得了许多阶段性试验成

果。

1.我国已正式成为国际Argo计划成员国；

2.我国已在西北太平洋海域成功布放19个Argo剖面浮标；

3.创建了“中国Argo”网页（网址为：/）；

4．收集和整理的由国际Argo计划成员国在全球海洋（包括太平洋、印度洋和大西洋）中施放的约700个Argo

剖面浮标资料，连同我国布放的Argo浮标资料，已制作成数据光盘，向本项目和《国家重点基础研究发展规划项

目》“我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究”项目成员免费发放；同时，也已开始向国内从事海洋、气象

科研和教育的团体和个人，以及航海、军事等部门免费发放。累计发放数据光盘180余张。2003年4月，再次向项

目协作单位和相关部门免费发放了一批由我国Argo剖面浮标观测的资料，以及收集的最新全球Argo剖面浮标资料

光盘；

5、2003年3月已在我国杭州成功承办第五次国际Argo科学组会议。来自美国、英国、法国、德国、日本、

加拿大、澳大利亚、韩国、印度、俄罗斯和中国等11个国家的54位国际Argo科学组成员和各国代表参加了本次

会议；由项目组提交的4篇技术研究报告，代表中国在第五次国际Argo科学组会议上进行了交流；

6、制作的“Argo剖面浮标布放及其海上比测试验”光盘受到了美国、加拿大和澳大利亚等国科学家的浓厚兴

趣，纷纷要求索取该光盘资料，以便借鉴和指导本国的浮标布放工作；

7、筹建完成中国Argo实时资料中心，通过宽带网和国际互联网，能在24小时内接收和处理由我国布放的Argo

剖面浮标资料，并在中国Argo实时资料中心网站（/）上在线发布。从2003年4月底开

始，国内用户可在该网站上及时获取这些资料；

8、编辑发行了“Argo简讯”第1期，从而加强了项目协作单位之间的相互沟通和项目主管部门对项目进展情

况的了解和监督；

9、协助中央电视台《走进科学》栏目组，完成了“锁定太平洋”（全面介绍中国Argo计划的实施进展）专题

的拍摄任务。该专题节目已在20033年4月19日播出。

目前，项目组成员正在开展Argo资料同化技术及其在海洋、天气业务化预报中的试应用研究，并亦已取得一

些初步的研究成果，计划于2003年11月在日本东京召开的首届国际“Argo科学研讨会”上与同行交流。

二00三年八月二十日

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2010年9月15日星期三

当前位置:首页>试验成果>调查报告

国家重点基础研究发展规划（973计划）项目

基于全球实时海洋观测计划(Argo)的上层海洋结构、变异及预测研究

第二航次（布放Argo浮标）报告

（2009年7月）

一、任务来源

本航次任务来源于国家科技部《国家重点基础研究发展规划》（973计划）项目—“基于全球实时海洋观测计

划(Argo)的上层海洋结构、变异及预测研究”（课题编号：2007CB816000），旨在充分利用Argo观测网大范围、

立体、同步和实时的特点，结合其它观测手段和数值模式，以西北太平洋和热带印-太海洋为立足点，探讨“上层

海洋温盐结构的分布特征和形成机理”，以及“上层海洋变异的天气气候效应和可预测性”两个关键科学问题，从

而为提高我国海洋环境与天气气候的监测和预报水平提供科学依据。该项目由国家海洋局第二海洋研究所牵头，来

自国家海洋局、中国气象局、中国科学院和国家教育部等下属近10个单位共同参加。2008年10月，按项目任务书

的要求已经在吕宋海峡附近海域完成了第一航次的调查任务；这次执行的是同一海域安排的第二航次调查任务。本

报告仅反映了Argo剖面浮标及其与CTD仪比测相关的情况。

二、调查船

本航次由中国海洋大学“东方红2”号科学考察船执行。该船主要性能如下：

•排水量：3235吨

•经济航速：12.5节

•全长：96米

•最大航速：18节

•型宽：15米

•定员：196人(包括船员

45人）

•吃水：5米

•建造年月：1995年12月

•主机马力:1600千瓦×2

•建造厂：上海中华造

船厂

图1“东方红2”号调查船

三、组织落实

本航次由国家海洋局第二海洋研究所陈洪高级工程师担任首席科学家，调查队由来自国家海洋局第二海洋研究

所卫星海洋环境动力学国家重点实验室员的13名科技人员组成。其中，Argo浮标布放任务由吴晓芬硕士研究生负

责实施。船载CTD仪观测的室内控制指挥由海洋二所调查队负责，室外仪器设备则由中国海洋大学船舶中心调查队

负责操控。

四、调查区域与测站位置

本航次调查区域位于（120°20′E,21°18′N）、（120°20′E,21°00′N）、（123°00′E,21°18′N）、

（123°00′E,20°00′N）等包围的吕宋海峡附近海域。除了布放5个Argo剖面浮标（表1）及进行CTD仪比较观

测和采集水样外，还进行了断面CTD站、回收和布放潜标等作业。浮标布放工作始于2009年7月5日，结束于2009

年7月8日。5个浮标基本上沿着原设计的20°N断面由西向东布放，只是经度位置与原设计方案略有不同（图2）。

在布放完每个浮标后，按计划在附近区域进行了CTD仪比较观测和采集水样，以便带回实验室进行盐度测量。

表12009年7月航次Argo浮标投放概位表

图2Argo浮标投放站位（红色），青色圆圈代表正在海上工作的浮标位置

五、调查项目与内容

按项目调查计划，本航次的调查项目主要有Argo剖面浮标观测，以及采用船载CTD仪比较观测和玫瑰型采水

器采集特定层次上的水样等。观测内容包括：水温、电导率（盐度）、压力，以及浮标漂移轨迹等。其中Argo浮

标的剖面观测深度为0~2000m,漂移深度1000m，且利用Argos卫星通讯，每隔10天发送一组温度、电导率和压力

剖面数据（约71层），以及浮标在海面上的漂移位置信息等；船载CTD仪的剖面观测深度为0~2500m，采样速率为

24Hz，约每米采集32个数据；采水层次分别为100m、200m、300m、500m、800m、1000m、1500m、2000m等8层。

六、调查仪器设备

本航次投放的剖面浮标均为美国Webb公司生产的新颖的APF9A型Argo浮标；并采用了美国海鸟公司生产的

SBE-911型CTD仪，以及加拿大Guildline公司生产的AUTOSAL8400B型实验室高精度盐度计等。它们的主要技术

指标如表2、3、4所示。

表2APEX型剖面浮标主要技术指标

技术要素技术指标

使用寿命最多5年

循环周期10天

漂流深度1500dbar

剖面深度2025dbar

温度测量范围-3~+32℃

温度测量精度±0.005℃

ArgoS发送时间12小时

温度分辨率0.001℃

盐度测量范围25~45PSU

盐度测量精度±0.005PSU

盐度分辨率0.001PSU

压力测量范围0~250bar

压力测量精度±1dbar

压力分辨率0.1dbar

溶解氧测量范围0-500μM

溶解氧测量精度<±8μM

溶解氧分辨率<1μM

表3SBE911CTD主要技术指标

技术要素技术指标

电导率测量范围0~70mmho/cm

温度测量范围-5~35℃

压力测量范围最大至15000PSIA

电导率初始精度0.003mmho/cm

温度初始精度0.001℃

压力初始精度测量最大值的0.015%

电导率分辨率0.0004mmho/cm

温度分辨率0.0002℃

压力分辨率满量程的0.001%

表4AUTOSAL8400B型实验室盐度计

技术要素技术指标

测量范围0.005～42psu

精确度±0.002psu

最大分辨率高于0.0002psu

水槽温度精确度±0.02℃

七、主要调查成果

按预定计划，本航次顺利投放了5个Argo剖面浮标。根据这些浮标的工作寿命（约3-4年）和性能（每隔10

天观测一个2000m水深到表层的剖面），预计可获得至少500多个温、盐度和压力剖面。这些浮标的第一个剖面信

息可以在布放后的24小时内从法国Argos卫星地面服务中心获取；此外，还获得了5个0-2500m水深内的CTD仪

观测剖面，以及每个CTD站8个特定层次上的水样，每层采集2个，计72个，其中的Argo-02站上由于玫瑰型采

水器发生故障，未能采到500m层以下4个层次上的水样。

航次结束回到实验室后，我们从法国Argos卫星地面服务中心收到了5个浮标分别在7月6日、8日及9日观

测到的第一个剖面资料，其中在Argo-05站上布放的一个浮标（WMO编号为2900179），由于尚不知原因的故障，

未能正常收到盐度观测资料；使用AUTOSAL8400B型高精度盐度计对72个水样进行了盐度测量，获得了36个盐度

值。

八、问题与建议

为了寻找本航次调查中可能存在的问题，利用Argo、CTD和实验室盐度计的测量结果进行了比较分析，并绘

制了各个测站上的温、盐度垂直分布图和T-S曲线（图3-7），还分别计算了各个测站上Argo和CTD观测结果与盐

度计测量结果在对应层次上的盐度差值（表5），并绘制了各测站上盐度差随压力的变化曲线（图8-11），以便对

比测结果有一更清晰的认识和了解。

图3-7中，左图呈现了各个测站上的温、盐度垂直分布，其中红色点划线表示由CTD仪观测的温度、红色实线

表示由Argo浮标观测的温度，红色星号则表示WOA历史温度资料，蓝色点划线为CTD仪观测的盐度、蓝色实线为

Argo观测的盐度，蓝色星号为WOA历史盐度资料，而黑色圆圈表示由实验室盐度计测得的盐度值；右图为各个测站

上的T-S曲线，其中黑色线条表示CTD仪观测的结果、红色为Argo浮示观测的结果，星号为WOA的观测结果。因

Argo-05站上浮标未能正常获得盐度剖面数据，故图7仅给出了CTD仪观测的温度垂直分布和T-S曲线，以及由CTD

与实验室盐度计的比测结果。

从5个测站的温度比较（图3-7）可以看出，除Argo02站外，Argo和CTD观测的温度变化比较吻合，表明两

者的测量结果相当接近。但盐度变化就显得不尽人意，差异较大；相比而言，实验室盐度计与Argo观测的结果比

较接近，但与CTD仪的观测结果相差甚远；再与该区域的历史观测资料（WOA）比较发现，实验室盐度计和历史观

测资料并Argo资料比较吻合，而与CTD差别较大。不难判断，本航次使用的CTD仪电导率传感器存在明显的系统

误差。其中，CTD与实验室盐度计测量的盐度差（表5）为-0.1787—0.0371（在100-800m水深间）和-0.10121—-0.0735

（在1000-2000m水深间）。对照《海洋调查规范（GB/T12763.2-2007）-海洋水文要素调查》对盐度准确度（0.02）

的要求，显然无论是上层还是下层，本航次使用的CTD仪观测结果均已远远低于这一要求。

进一步观察Argo与盐度计测定的结果，发现在各测站的上层（约800m水深以上）两者拟合程度不是很好，而

在深层却几乎重叠，两者差值在-0.0001—0.0178之间（表5）。只是在Argo-03站的1000m层上，其盐度差值达

到了0.0486，超过国标（《海洋调查规范》（GB/T12763.2-2007））允许的误差范围（±0.02），但经查明，这一

结果与实验室测量时盐度计传导单元中存留气泡有关，从而造成实验室测量盐度有较大的误差。这一比较结果表明，

由于Argo观测的第一个剖面是在浮标投放后的24小时内获得的，所以，上层比测结果不尽理想也是情理之中。此

外，众所周知，大洋深处（如1000dbar水深以下）水体（温、盐特性）在相当长一段时间内基本保持不变，所以，

两者差值在1000m水深以下十分接近也是必然的。人们也正是利用了深层海水的这一特性，来校正由于Argo浮标

在海上长期漂移后可能产生的系统观测误差。

再看一下各个测站上的T-S曲线可以发现，虽其变化趋势基本一致，但两者（Argo与CTD）之间的差别还是相

当明显的。

图3Argo-01站上温、盐度垂直分布（左）和T-S曲线（右）

图4Argo-02站上温、盐度垂直分布（左）和T-S曲线（右）

图5Argo-03站上温、盐度垂直分布（左）和T-S曲线（右）

图6Argo-04站上温、盐度垂直分布（左）和T-S曲线（右）

图7Argo-05站上温、盐度垂直分布（左）和T-S曲线（右）

图8Argo-01站上盐度误差随压力变化图9Argo-03站上盐度误差随压力变化

图10Argo-04站上盐度误差随压力变化图11Argo-05站上盐度误差随压力变化

由图8-11可以更清晰地看到，CTD仪与实验室盐度计之间的盐度差值，远大于Argo与盐度计之间的差值，且

后者1000m层以下的盐度差均落在±0.02范围内，完全满足国标《海洋调查规范》（GB/T12763.2-2007）对盐度准

确度（0.02）的要求。显然，5个Argo浮标提供的第一个剖面的观测资料是值得信赖的。

综上所述，本航次主要存在以下几个方面的问题：

1、布放的5个Argo剖面浮标，其中一个（设备编号为4210，WMO编号为2900179）由于不明原因故障，未能

正常获取第一个剖面的盐度观测资料。这一情况已及时向浮标供应商反映，但目前还未得到有关故障原因的分析结

果。

2、在利用CTD仪携带的玫瑰型采水器采集水样时，Argo-02站上遇到采水器故障，未能采集到500m层以下

的水样。

3、由Argo浮标、CTD仪和实验室测定的盐度值比较可以发现，本航次由CTD仪观测的盐度值存在明显的质量

问题。

4、根据《海洋调查规范（GB/T12763.2-2007）-海洋水文要素调查》之“盐度调查”的规定：“在利用CTD

测盐度时，每天至少选择一个比较均匀的水层，与利用实验室盐度计对海水样品的测量结果比对一次。深水区测量

盐度时，每天还应采集水样，以便进行现场标定”。显然，本航次没有按此规范规定执行。

为了最大程度地降低本航次CTD观测所造成的损失，并尽可能提高CTD观测资料的质量，提出建议如下：

1、由于本航次设计的比测站较少（仅5个），且比测层次稀疏（8层），所以仅利用这些比测结果估计难以

对全部CTD资料给出客观的校正。为此，建议中国海洋大学船舶中心尽快将该航次使用的船载CTD仪送国家权威部

门（如国家海洋计量中心）检定，以便重新校正由该航次获得的CTD资料，从而确保观测资料的质量。

2、建议从事海洋调查的部门和科技人员，应重视CTD仪的比测工作，尤其是在执行深海大洋观测时显得特别

重要。

九、致谢

本航次Argo浮标布放任务得到了调查队首席科学家陈洪高工、首席助理廖光洪助理研究员和全体调查队员，

以及中国海洋大学船舶中心和“东方红2”号调查船蒋六甲船长及全体船员的支持和帮助，在此一并表示感谢！

Argo知识库－－《阿尔戈全球海洋观测大探秘》

•苏纪兰院士为《阿尔戈全球海洋观测大探秘》一书作序

“阿尔戈”家族揭秘

•何谓“阿尔戈”

•“阿尔戈”计划

•“阿尔戈”浮标

•“阿尔戈”科学组

•“阿尔戈”资料管理小组

•“阿尔戈”信息中心

•“阿尔戈”资料中心

“阿尔戈”计划的神圣使命

•“阿尔戈”计划实施的必要性

•“阿尔戈”计划的科学意义

•“阿尔戈”计划的科学目标

•“阿尔戈”计划预期成果

“阿尔戈”全球海洋观测网

•“阿尔戈”海洋观测网设计

•“阿尔戈”海洋观测网建设

•“阿尔戈”数据实时接收与处理

各国“阿尔戈”计划与进展

•美国“阿尔戈”计划

•澳大利亚“阿尔戈”计划

•加拿大“阿尔戈”计划

•英国“阿尔戈”计划

•法国“阿尔戈”计划

•德国“阿尔戈”计划

•印度“阿尔戈”计划

•日本“阿尔戈”计划

•韩国“阿尔戈”计划

•新西兰“阿尔戈”计划

•欧盟“阿尔戈”计划

•俄罗斯“阿尔戈”计划

•西班牙“阿尔戈”计划

“阿尔戈”计划与中国

•中国为什么要加入“阿尔戈”计划

•中国“阿尔戈”计划

•中国“阿尔戈”计划行动方案

•中国“阿尔戈”计划实施进展

附录

•联合国政府间海洋学委员会（IOC）决议（xx-6）－Argo计划

苏纪兰院士为《阿尔戈全球海洋观测大探秘》一书作序

海洋是人类生存支撑系统中重要的一环，因此早在1992年，联合国环境与发展大会就提出了建立“全球海洋

观测系统”（GOOS）的国际合作计划。目前这个计划由联合国政府间海洋学委员会（IOC）为主在推动。

“全球海洋观测系统”可分两大组成部分。其一与近海有关，是为海岸带及近海可持续发展提供基础数据。另

一则与大洋有关，是为气候、大洋渔业可持续发展及全球变化监测等提供基础数据，其中对气候预测的意义更为人

们所关注。

源自赤道太平洋上的厄尔尼诺和拉尼娜现象是年际尺度的气候变异，它们的出现会改变全球的大气环流体系，

并导致很多灾害性天气状况的发生。为了预测此种现象，一些国家于1994年在赤道太平洋上建立了一个“热带大

气海洋观测网（TAO）”。这个观测网提供的数据使得美国科学家成功地提前6个月预报了1997/1998年发生的厄

尔尼诺现象，仅加里福尼亚州就避免了近10亿美元的经济损失。这一年里，我国长江发生了1954年以来的又一次

全流域大洪水,东北的嫩江、松花江也发生了百年不遇的特大洪水，使国家和人民生命财产遭受到了巨大的损失。

但是，一方面这种预报技术尚远未成熟，另一方面气候变异还有众多因素，包括其他年际变异与年代变异。因此需

要对广大的海洋建立观测网。

海洋面积占全球面积的70%，并且海洋的环境恶劣，因此在海洋中普遍建立像陆地上一样的定点观测站几乎是

不可能的。为观测厄尔尼诺现象而建立的“热带大气海洋观测网”，在赤道太平洋海域布置了69个锚碇观测浮标。

尽管这是人类有史以来在海洋上建立的规模最大的一个定点观测网，但其浮标数量十分有限，观测层次也稀疏，并

且它们的维护经费昂贵，难以像陆地上的气象观测站一样长期存在。对于全球海洋而言，该观测网也仅覆盖了很小

的面积。因此，应运而生的想法是在全球海洋上投放足够多的（约3000个）、价廉的漂流剖面测量浮标（称为Argo

浮标），以构成一个Argo全球海洋观测网。这些剖面浮标资料可以帮助人们加深对海洋过程的了解，并可揭示海-

气相互作用的机理，提供模式的初始场，从而提高对较长周期天气预报和短期气候预测的能力。

Argo计划是全球海洋观测系统中的一个重要组成部分。我国是联合国政府间海洋学委员会（IOC）的成员国，

也是在渤、黄、东海及日本海建立“东北亚区域海洋观测系统（NEArgoOS）”的倡导国之一。2001年我国已正式宣

布参加国际Argo计划的组织和实施，并正在制订中国的Argo计划。然而，要能充分有效地利用Argo计划取得的

数据，尚有许多深入的研究工作待做。

Argo是一个崭新的全球大洋观测计划，其建设还刚刚开始，而其观测数据的利用有巨大的潜力。本书的出版

能引起人们对Argo计划的重视和支持，并能促进Argo资料的广泛应用，使其能发挥更大的作用。

何谓“阿尔戈”？

“阿尔戈”是英语“Argo”一字的音译，而Argo又是英文“ArrayforReal-timeGeostrophic

Oceanography”的缩写，其中文含义为“地转海洋学实时观测阵”。它如同陆地上有许许多多的气象站组成的气象

观测网一样，“阿尔戈”是在海洋上建立的海洋观测网的代称。此外，“阿尔戈”这一命名，还体现了海洋观测网

与由美国国家航空与航天局（NASA）和法国国家空间中心（CNES）联合发射的新一代“杰森”（Jason）卫星高度

计之间的特殊关系。传说“阿尔戈”（Argo）是希腊神话中的一艘神船，那些称呼“杰森”（Jason）的勇士们

乘上这艘神船无往不胜，完成了其史诗般的海上航行。现在人们用“阿尔戈”和“杰森”来比喻海洋观测网与卫星

高度计之间的相互关系，强调“杰森”卫星高度计需要先进的“阿尔戈”海洋观测网的配合才能成功完成它的历史

使命。

“阿尔戈”计划

1998年，美国和日本等国家大气、海洋科学家推出了一个全球性的海洋观测计划，目的是要借助最新开发的

一系列高新海洋技术（如Argo剖面浮标、卫星通讯系统和数据处理技术等），建立一个实时、高分辨率的全球海

洋中、上层监测系统，以便能快速、准确、大范围地收集全球海洋上层的海水温度和盐度剖面资料，有助于了解大

尺度实时海洋的变化，提高气候预报的精度，有效防御全球日益严重的气候灾害（如飓风、龙卷风、台风、冰暴、

洪水和干旱等）给人类造成的威胁。

该计划设想用3-5年的时间（2000－2004年），在全球大洋中每隔300公里布放一个卫星跟踪浮标，总计为

3000个，组成一个庞大的“阿尔戈”全球海洋观测网（图2）。一种称为自律式的拉格朗日环流剖面观测浮标（简

称“阿尔戈浮标”，图3）将担当此重任。它的设计寿命为3－5年，最大测量深度为2000米，会每隔10－14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（0－2000米水深内）的海水温度和盐度资料。由于其

与“杰森”卫星高度计之间的密切联系，故将其以“阿尔戈”计划相称。

“阿尔戈”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届政府间海洋委员会（IOC）大会和第13届世界气象大会都认为，“阿尔戈”计划是一个十分重要的项目。

为此，联合国政府间海洋委员会还专门通过了一项决议（附录一），以支持“阿尔戈”计划在全球的实施。

“阿尔戈”浮标

“阿尔戈”浮标指用于建立全球海洋观测

网的一种专用测量设备（右图）。它可以在海洋

中自由漂移，自动测量海面到2000米水深之间

的海水温度、盐度和深度，并可跟踪它的漂移轨

迹，获取海水的移动速度和方向。

“阿尔戈”浮标在专业上称自律式拉格朗

日环流剖面观测浮标（PALACE）或自持式剖面自

动循环探测仪，也有人称中性剖面自动探测漂流

浮标。这里有必要介绍一下浮标的工作原理。众

所周知，任何物体在水中实现沉、浮运动通常有

三种途径，一是改变物体的体积而重量保持不

变；二是改变物体的重量而体积不变；三是增加

或减少对物体所施加的外力。“阿尔戈”浮标的

设计则采用了第一种途径，即浮标在水中沉浮依

靠改变其内部体积来实现。根据这一原理设计的

“阿尔戈”浮标

浮标主要由可变体积的水密耐压壳体、机芯、液

压驱动装置、传感器、控制/数据采集/存储电路

板、数据传输终端（PTT）和电源等部分组成，

其外形与内部结构如下图所示。

浮标总体结构

浮标的沉浮功能主要依靠液压驱动

系统来实现。液压系统则由单冲程泵、

皮囊、压力传感器和高压管路等部件组

成，皮囊装在浮标体的外部，有管路与

液压系统相连。当泵体内的油注入皮囊

后会使皮囊体积增大，致使浮标的浮力

逐渐增大而上升。反之，柱塞泵将皮囊

里的油抽回，皮囊体积缩小，浮标浮力

随之减小，直至重力大于浮力，浮标体

逐渐下沉。若在浮标的控制微机中输入

按预定动作要求编写的程序，则微机会

根据压力传感器测量的深度参数控制下

潜深度、水下停留时间、上浮、剖面参

数测量、水面停留和数据传输，以及再

次下潜等工作环节，从而实现浮标的自

动沉浮、测量和数据传输等功能。

当浮标被海洋科学工作者投放在海洋中的某个区域后，根据上述工作原理，它会自动潜入2000米深处的等密

度层上，随深层海流保持中性漂浮，到达预定时间（约10天）后，它又会自动上浮，并在上升过程中利用自身携

带的各种传感器进行连续剖面测量。当浮标到达海面后，通过定位与数据传输卫星系统自动将测量数据传送到卫星

地面接收站，经信号转换处理后发送给浮标拥有者。浮标在海面的停留时间约需6-12小时，当全部测量数据传输

完毕后，浮标会再次自动下沉到预定深度，重新开始下一个循环过程(如下图)。

“阿尔戈”浮标剖面测量过程

这种自持式剖面自动循环探测仪的设计寿命为3-5年。如果不出意外的话，一个“阿尔戈”浮标每年可以提供

约36个剖面的观测资料。目前，该浮标及其应用的剖面循环探测

技术在国内还属空白，国外也只有少数几个国家（美国、法国和加拿大）有能力生产。PALACE、APEX、PROVOR

和SOLO等型号的自动剖面探测仪是各国在实施“阿尔戈”计划中应用较为广泛的4种颇具代表性的“阿尔戈”浮

标。

事实上，Argo浮标早已被广泛应用于海洋科学研究、海洋资源开发、海洋环境保护和海洋军事等活动中。据

了解，在国际Argo计划发起之前，美国Webb研究公司(世界上最早商业制造Argo浮标的厂家)就为世界上8个国

家的25个实验室(研究所)提供了约1100个类似的浮标。

Argo浮标的布放也十分简单，一俟浮标通过测试程序，证明浮标处于良好工作状态，无需专业人员在场即可

在海上布放。且布放的方式有多种多样，可以利用飞机空投（如下图）。

飞机投放Argo浮标

适用于在一些偏远的海区布放浮标；也可以用定期来往于全球贸易航线上数以百计的商船（左下图）或其它机

会船(VOS)布放。当然，利用专业调查船（右下图）施放会使浮标工作更具有可靠性，观测资料会更有说服力。因

为在用专业调查船布放浮标时，可以利用船载温盐深仪(CTD)和高精度实验室盐度计等对浮标观测资料进行现场比

较和校正。这种浮标最大的优点是一旦施放，它将持续自动运行而无需人为维护。

商船或机会船布放Argo浮标海洋调查船施放Argo浮标

“阿尔戈”科学组

这是一个为实施“阿尔戈”计划、协调各国“阿尔戈”计划进展和解决相关技术问题的科学团

体，由参加国际“阿尔戈”计划和提供“阿尔戈”浮标的各国科学家代表组成。

国际“阿尔戈”科学组（AST）成立于1999年，当时仅有4个国家（美国、德国、日本、澳大利

亚）的6名科学家组成，其中美国3名，德国、日本和澳大利亚各1名；“阿尔戈”科学组的主席由

美国斯克里普斯海洋研究所（SIO，USA）的DeanRoemmich教授担任。

经过近3年的发展，国际“阿尔戈”科学组成员已经扩大到世界沿海11个国家（美国、德国、

日本、澳大利亚、法国、加拿大、韩国、英国、印度、新西兰、中国）的18名科学家加盟（见下表）。

姓名国家名称供职单位

OlafBoebel美国罗得岛大学

YvesDesaubies法国海洋研究与开发院

HowardFreeland加拿大海洋科学研究所

KuhKim韩国汉城国立大学

BrianKing英国南安普敦海洋中心

amurthy印度海洋发展部

Pierre-YvesLeTraon法国空间海洋研究室

BobMolinari美国大西洋海洋与气象学实验室

BreckOwens美国伍兹霍尔海洋研究所

SteveRir美国华盛顿大学

DeanRoemmich美国（主席）斯克里普斯海洋研究所

UweSend德国海洋研究所

PhilipSutton新西兰国立水与大气研究所

KensukeTakeuchi日本北海道大学

SusanWijffels澳大利亚澳联邦科学和工业研究组织海洋研究

部

JianpingXu中国国家海洋局第二海洋研究所

SylviePouliquen法国海洋开发研究院

BobKeeley加拿大海洋环境资料中心

“阿尔戈”科学组是在全球海洋数据同化实验（GODAE）计划和世界气候变化和预测实验计划上

层海洋专题组（CLIVAR／UOP）的授意下成立的。其肩负的主要任务有：

（1）根据GODAE和CLIVAR/UOP的要求，以这两个项目的计划书和工作报告为指导文件，为

全球（温度、盐度）剖面观测网制定实施计划；

（2）就剖面浮标观测网如何服务于CLIVAR现有的长期海洋观测系统，以及GODAE和GOOS/GCOS

的全球海洋和大气观测系统，向CLIVAR上层海洋专题组和GODAE领导小组提出科学的指导性意见，

并接受这两个小组的建议；

（3）根据“阿尔戈”会议的决议，发起并成立一个全球“阿尔戈”联合组织以开展全球“阿尔

戈”浮标网的布设和维护工作，并向此联合组织提供必要的咨询意见；

（4）促进和评估观测系统的研究工作，以指导初期的“阿尔戈”采样设计和长期的发展；

（5）提供咨询并指导与浮标网有关的技术革新；

（6）加强与全球海洋观测系统有关的机构和组织的联络工作，包括船只机会计划、热带大气—

海洋观测网和遥感计划（如Topex/Posidon和Jason卫星）等的联系；

（7）向GODAE和CLIVAR国际项目办公室提交阶段性进展报告。

国际Argo科学组在每年的3月举行一次年会，回顾过去一年的工作，交流各国Argo计划的进展，

探讨相关技术问题，协调浮标投放、资料处理和分发等事宜。在1999-2002年期间，Argo科学组已

经召开过4次年会。第一次国际Argo科学组会议于1999年3月22－23日在美国EastonMaryland

召开；第二次于2000年3月7－9日在英国的南安普敦召开；第三次于2001年3月20－22日在加拿

大的锡德尼举行；第四次于2002年3月12－14日在澳大利亚的霍巴特召开；第五次将于2003年3

月在中国杭州举行。

“阿尔戈”资料管理小组

该小组主要承担为Argo资料的处理和分发制定各种标准，以确保利用不同制造商提供的浮标和

传感器，以及不同的浮标投放者和数据管理中心所获取或提供的剖面观测资料有统一、可靠的质量保

证。目前，“阿尔戈”资料管理小组的成员主要有早期参加国际Argo计划国家（如美国、法国、加

拿大和日本等）的大气、海洋和资料管理方面的研究、技术人员组成（表2）。来自法国海洋开发研

究院的SylviePouliquen先生和加拿大海洋环境资料中心的BobKeeley担任该小组的联合主席。“阿

尔戈”资料管理小组受国际Argo科学组的领导。

阿尔戈”资料管理小组部分成员

姓名国家名称供职单位

SylviePouliquen法国（联合主席）海洋开发研究院

BobKeeley加拿大（联合主席）海洋环境资料中心

BobMolinari美国大西洋海洋与气象学实验室

DeanRoemmich美国斯克里普斯海洋研究所

KensukeTakeuchi日本北海道大学

ThierryCarval法国海洋开发研究院

MathieuBelbeoch法国IOC-WMO联合海洋与海洋气象技术委员

会

AnnieWong美国华盛顿大学

ChariesSun美国国家海洋资料中心

YvesDesaubies法国海洋开发研究院

Argo资料管理小组自2000年成立以来，已经召开过2次年会。第一次国际Argo资料管理小组

会议于2000年10月3-5日在法国布雷斯特（Brest）的海洋开发研究院（IFREMER）召开；第二次于

2001年11月12-14日在与第一次会议同一地点召开；第三次则将于2002年9月18-20日在加拿大

渥太华的海洋环境资料服务中心举行。二年多来，该小组为Argo资料的标准化做了大量工作，取得

了许多一致的认识。

1、建立了一套全球统一的Argo资料实时质量控制自动检测程序；

2、规定全球Argo资料中心，一律使用相同的编码格式，即采用NetCDF基本格式分发或交换

Argo数据；

3、明确了全球Argo资料中心将使用上述统一格式，并通过全球通讯系统（GTS）分发Argo实时

观测资料，以及通过国际互联网交换各国的Argo资料。

在该小组的倡议下，美国全球海洋数据同化实验（GODAE）资料中心和法国海洋开发研究院

（IFREMER）资料中心将承担起全球Argo资料中心的责任，并将在美国海洋资料中心（NODC）建立一

个长期的Argo数据库。

Argo资料管理小组将致力于说服各国Argo资料中心使用统一的自动质量控制检验，并尽最大可

能使Argo数据在24小时内进入GTS网，以充分体现Argo资料的实时性；还将建立一个检验数据集，

提供各国资料中心对经质量控制的Argo资料进行比较。2005年后，GTS将不再支持发送TESAC格式

的数据，要转换成BUFR二进制格式。故Argo资料管理小组当前的主要任务是，广泛征求Argo资料

用户的意见，并说服全球Argo资料中心采取一致行动，以应对GTS网上数据格式的转换。

为了充分发挥Argo数据集的作用，以及保证广大用户能及时、方便地获得高质量的资料，Argo

资料管理小组正在编辑一本Argo数据管理手册（DMH），其目的是为了使（1）全球Argo数据中心能

够采用标准化的数据管理程序；（2）新建立的Argo数据中心具备必要的启动信息；以及（3）广大

Argo数据用户能熟悉数据管理程序和标准。

联合国政府间海洋学委员会（IOC）执委会通过的第XX-6号决议（附录一）要求：“如果施放的漂流浮标进入

某一国家的管辖海区，应通过适当途径提前通知该沿岸国家，并告之该浮标的精确位置。”为了落实这一决议精神，

“阿尔戈”科学组积极采取措施，于2000年初在法国的图罗斯（Toulous）成立了一个国际“阿尔戈”信息中心

（AIC），并配备了一名协调员。

“阿尔戈”信息中心的主要任务：

（1）负责“阿尔戈”计划和浮标资料应用等方面的咨询，并直接参与各成员国的“阿尔戈”计划；

（2）提出各国布放浮标的合作途径；

（3）实施全球统一系统，包括浮标资料的标准化、质量控制和实时分发，以及采用海洋模式和海洋/大气耦合

模式同化实时浮标资料的分发等；

（4）监督浮标资料归入指定的档案库；

（5）协助解决在浮标操作人员、浮标制造商、数据通讯提供者、数据同化中心、质量控制和档案机构等之间

出现的一些技术问题。

“阿尔戈”协调员则负责日常管理“阿尔戈”信息中心的工作，在浮标操作者与数据使用者之间起着桥梁纽带

的作用，并在国际“阿尔戈”计划中担负以下工作职责：

（1）贯彻IOC第XX-6号决议，及时发布通告，通报有关浮标可能漂入成员国专属经济区的信息；

（2）协助与有关成员国在其专属经济区内施放浮标达成协议；

（3）回收及维护、保养使用过的浮标；

（4）编制介绍和宣传有关“阿尔戈”计划活动的信息和宣传材料；

（5）协助开展与实施“阿尔戈”计划有关的活动，如协助解决一些特殊的技术问题、提供如何获得“阿尔戈”

资料的有关信息等；还有如协助全球和区域性Argo计划的实施（即协调浮标施放的时机、提供涉及数据传输系统

和全球通讯系统中与资料分发有关的技术支持等）。

“阿尔戈”资料中心

“阿尔戈”资料中心是一个专门收集、处理和分发Argo浮标观测数据的机构。根据其收集和分发资料范围的

不同，设有国家“阿尔戈”资料中心、地区“阿尔戈”资料中心和全球“阿尔戈”资料中心等。

所谓国家“阿尔戈”资料中心，即由各Argo成员国为收集、处理和分发Argo资料设立的专门机构。一般担负

本国投放的Argo浮标资料的收集和处理，以及承担向本国用户分发经质量控制的Argo资料和与地区Argo资料中

心或全球Argo资料中心交换资料的任务。

顾名思义，地区“阿尔戈”资料中心主要为本地区Argo资料用户提供服务。目前，按洋区划分，全球将会建

立4个区域性Argo资料中心，即大西洋区域Argo资料中心、太平洋区域Argo资料中心、南大洋区域Argo资料中

心和印度洋区域Argo资料中心。地区Argo资料中心承担的主要任务是：

1、检验本地区的Argo资料。比较该区域不同来源的Argo资料，并与船只调查资料作比较，以确定本地区Argo

资料的一致性；

2、处理和分发本地区收集的Argo资料；

3、为无能力进行Argo资料质量控制的国家提供质量控制服务；

4、协调本地区Argo浮标的施放，并为本地区的浮标施放计划提供建议和指导；

5、研究并寻求适合于特殊区域Argo浮标实时数据质量控制的新方法；

6、收集本地区最新的CTD资料和水文观测资料，以用于对Argo资料实时模式和延时模式的校正。

区域Argo资料中心一般由本地区的一个国家资料中心承担，也可由2个或更多的组织协同担当。尽管区域Argo

资料中心的建立还在酝酿中，但许多国家和组织已经表现出浓厚的兴趣，纷纷表示有意组建或参加区域Argo资料

中心。这些国家和研究机构主要有：

大西洋区域Argo资料中心：法国海洋开发研究院Coriolis资料中心（负责单位），美国海洋与大气局大西洋

海洋与气象实验室（参加单位）；

太平洋区域Argo资料中心：日本海洋科技中心（负责单位），美国太平洋环境实验室和夏威夷大学国际太平

洋研究中心（参加单位）；

南大洋区域Argo资料中心：英国海洋资料中心（负责单位），澳大利亚联邦科学与工业研究组织和澳大利亚

气象局（参加单位）；

印度洋区域Argo资料中心：印度海洋信息服务中心（负责单位），澳大利亚联邦科学与工业研究组织和澳大

利亚气象局（参加单位）以及美国太平洋环境实验室和夏威夷大学国际太平洋研究中心（参加单位）。

这些区域性Argo资料中心的负责单位，为协调本地区Argo计划的组织实施还专门召开过会议，其中太平洋区

域Argo计划实施会议于2000年4月13-14日在日本东京召开；大西洋区域于2000年7月10-11日在法国巴黎召

开；印度洋区域于2001年7月26-27日在印度海德拉巴召开；南大洋区域Argo计划实施会议还在策划中。这些区

域性Argo计划实施会议的召开，为建立地区Argo资料中心打下了基础。

无庸置疑，全球Argo资料中心是一个专门收集全球Argo浮标观测资料的机构，并负责向地区和各国Argo资

料中心分发经质量控制的全球海洋中的Argo资料和提供相关服务（现场数据收集、资料归档和分类、资料质量控

制等）。目前，确定的全球Argo资料中心有二个，一个是法国海洋研究开发院Coriolis资料中心；另一个则是美

国海军舰艇数值天气和海洋学研究中心（FNMOC）中的全球海洋数据同化实验（GODAE）数据中心。可见，这两个全

球Argo资料中心兼有多重身份，因为他们还是地区和国家Argo资料中心。

“阿尔戈”计划实施的必要性

近年来，在全球发生的许多自然灾害（如台风、飓风、龙卷风、冰暴、暴雨、洪水、干旱和暖冬现象等），使

人们深深体会到了短期气候剧变对人类所带来的巨大危害。你可知道，为了预报一次台风、天气变暖或其他仅持续

几天时间的天气现象，气象学家使用了一个大范围的天气观测系统，这包括对陆地和海洋表层要素的观测，以及至

少一天一次的探空气球（收集大气温度、湿度和风力等的剖面观测资料）观测，从而可以精确预报3-5天的天气情

况。但如果要预报更大范围、更长时间尺度（如季节或年际）的气候变化，仅有海洋表层的观测数据还不够，需要

有海洋上层（2000米水深以上）海水温度、盐度和海流的观测资料。

也许你曾听说过“厄尔尼诺”和“拉尼娜”这对孪生姐妹的名字。这是发生在赤道太平洋上的两种海洋异常现

象，可以导致很多显著的气候变化。观测表明，每隔几年，东太平洋热带海洋上的水温就会异常上升，而且持续数

月。这一异常海水变暖现象，科学家称之为“厄尔尼诺”，它会改变全球大气环流体系，并导致很多破坏性天气现

象的发生。“拉尼娜”是伴随“厄尔尼诺”后发生的同一海区的水温异常下降现象，同样可以导致许多灾害性天气

情况的发生。可见，厄尔尼诺和拉尼娜都会对全球气候产生巨大的影响。

因此，科学家们早就想能预测这些现象，并对厄尔尼诺和拉尼娜的发展、加强和持续过程进行准确预报。于是，

由美国海洋大气局（NOAA）发起，曾在热带太平洋上建立了一个观测网（下图）。

热带大气海洋观测网(TAO)

用来监测海洋的变化。自1994年11月建成以来，它不断地把测量到的海洋表面气温、风速、风向和海洋表层

温度、盐度等数据，通过卫星及时发送给美国海洋和天气预报中心。这些数据与大气观测数据结合起来，使得美国

科学家成功地提前6个月预报了1997/1998年发生的厄尔尼诺事件（下图），从而为美国经济挽回了百亿美元的损

失，仅加利福尼亚州就避免了近10亿美元的损失。

厄尔尼诺事件成熟阶段海面温度（SST）异常分布(1997年11月)

然而，受1997/1998年厄尔尼诺影响的国家不仅仅美国，从墨西哥西海岸的飓风到东非的暴雨，以及印度尼西

亚的森林大火等都是厄尔尼诺影响的结果。据估计，1997/1998年全球经济损失高达300亿美元。可见，有效地预

报厄尔尼诺/拉尼娜现象，对世界经济的繁荣和发展有着重大的现实意义。

科学家的研究还表明，除了厄尔尼诺和拉尼娜，全球海洋中还有许多其它的反常现象（如南极绕极波、北大西

洋振荡和太平洋十年振荡等）。这些现象同样也对年际的气候变化产生影响。所以要预报这些海洋现象，仅有一个

局地的海洋观测网显然满足不了对全球长期气候变化预报的需求，就需要建立一个全球的海洋观测系统。

此外，西方国家已经投资近10亿美元建立了一个卫星观测网，但这个系统仅能提供海洋表面的信息。虽然，

人们为监测厄尔尼诺已经建立了一个长期的海洋观测网，但它的覆盖区域十分有限。为此，需要建立一个实时的（与

卫星观测同步）、并覆盖全球海洋的观测网。通过建立在空中和海上的立体观测网，使得科学家可以同步获得大气

和海洋变化的信息，能更好地了解不断波动的气候系统，并提供可靠的全球气候预报。

“阿尔戈”计划的科学意义

事实告诉人们，海洋变化与异常天气状况有着密切的联系。厄尔尼诺事件一旦发生，东赤道太平洋和南美洲太

平洋沿岸的海洋表面温度明显上升。它不仅导致了赤道太平洋还有高纬度地区大气环流的变化，使全世界的天气状

况出现异常。海洋还被认为在气候变化中起着重要的作用，例如全球变暖，由于海洋覆盖了地球表面70%的面积，

蕴藏着巨大的热容量。于是，人们意识到监测全球海洋上、中层的变化对长期天气预报和气候预测有着重大意义。

所以,迫切需要建设一个高分辨率的全球海洋监测系统。

无论是长期天气预报还是短期气候预测，对海洋观测资料（尤其是全球海洋温、盐、流的立体剖面资料）都有

极大的依赖性。在过去的20年中，热带海洋－全球大气实验（TOGA）和世界海洋环流实验（WOCE）的成功实施，

揭示了海洋在海－气耦合系统中的关键作用，极大地促进了长期天气预报和短期气候预测的研究。在未来10－15

年中实施的“全球气候变异与观测试验”（CLIVAR）国际气候研究计划中，短期气候预测将是一个研究重点。目前

世界上一些国家已经研制了一些可用于短期气候预测的海－气耦合数值模式。但是，由于受海洋观测技术和资金的

限制，海洋观测资料的严重不足使这些模式难以充分发挥作用，气候预报的精度也是始终难以令人满意。

目前，大范围的海洋观测主要以抛弃式温深计（XBT）为主，辅以少量锚锭浮标（如ATLAS）。应用这些观测

设备采集的资料，无论是观测要素（XBT仅能测量海温），还是空间分辨率（受志愿船航线和锚碇浮标分布密度限

制）和测量精度等方面均远不能满足气候预测的需求。而对海洋垂直剖面上的温度、盐度和海流资料，则知之甚少。

因此，在海-气耦合模式中，目前对初始场的确定和海洋环流模式（OGCM）中相关参数（尤其是次表层、斜温层和

深层）的选取，都是基于有限观测资料的一种物理推断，故存在着很大的随意性和不确定性。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，以及能量和水份平衡过程的了解，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。由此可

见，Argo计划的实施有着重大的科学意义。

WOCE实验的结果表明，洋流从热带海域携带大量的热能到中纬度区域，据Bryden等人（1991）的估计，仅在

北半球就有大约2′1015W的热能被带往中纬度海域，与大气输送的热量几乎相等。WOCE实验的资料还进一步揭示，

海洋热输送存在显著的年际间变化。据Roemmich等人（2000）的研究结果，在北太平洋热带/温带区域的热量输送，

每年的变化量至少达30%。而有关产生和维持年际和十年际变化过程的许多问题，还有待进一步探讨。人们普遍认

为，要进一步认识和预测气候的变化，需要将目前主要集中在热带太平洋的观测系统（图9）扩大到整个全球海洋。

在气候观测系统中，测量全球海洋中的热储量和输送量是气候观测系统中的一项重要内容。

近年来，随着三大科学技术的发展，使得在全球海洋中建立以“阿尔戈”浮标为主的实时剖面观测网成为可能。

（1）九十年代剖面浮标的开发成功，使得人们能够对全球海洋中任何一处的海洋物理性质（如温度、盐度和

海流等）进行实时的、常规的观测。

（2）高精度的卫星高度计可以每隔10天对全球海平面高度进行一次测量，但它迫切需要现场数据库来解译和

补充真实的海面分布状况。

海平面、等压面和等密度面分布(海平面位于最上层；深色线表示等压面；浅色线表示等密度面；

符号☉和⊕分别表示海流的运动方向，即流出和流入)

（3）数据同化技术正处于成熟阶段。Stammer和Chassignet（2000）提出的判断海面状况的方法，为海洋次

表层数据库与由遥感观测的海面风力和海洋表面数据库的结合提供了一条有效途径。

因此，借助于现有的卫星观测系统和功能强大的数据同化技术，在全球海洋中建立次表层观测网将有利于加深

对气候系统的认识，促进气候预报水平的提高。

“阿尔戈”计划的科学目标

“阿尔戈”计划将提供全球海洋2000米深度以上的次表层温、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。

世界大洋环流实验测线和测点分布

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

作用，以及其它与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。

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（左图）资料的

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。

“阿尔戈”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洋―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“阿

尔戈”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3－5天内的天气情况一样，Argo资料将为人们更准确地进行短期气候预报作出贡献。

“阿尔戈”计划预期成果

“阿尔戈”计划是业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“阿尔戈”计划后将会获取的成果。“阿尔戈”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调查，总共收集了近100年来

所测量过的20000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3000条深

度为2000米的剖面数据，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100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。人们想信，“阿尔戈”全球海洋观测网按计划如期建成，并能持

续运行至少10年话，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―气耦合模型的分析，找出全球海洋中

存在的其它类似ENSO事件的现象，以及它们对改进季节一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（ElNino）所造成的全球海面变化。

值得指出的是，Argo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。

“阿尔戈”海洋观测网设计

“阿尔戈”观测网建设遵循了对全球观测网的需求与实际条件限制之间寻求平衡的设计原则。在设计中考虑的

主要因素有：

（1）早期的浮标观测结果。在WOCE计划实施期间，曾在热带太平洋和南太平洋上布放了300个浮标，其覆盖

面积几乎占了全球海洋的一半海域。尽管这些稀疏的数据集已足以绘出五年期间平均的中层海洋环流图，但却无法

获得中层海洋环流的时间演变图（Davis，1998）。然而，“阿尔戈”观测网在上述海域将会施放比WOCE计划多5

倍的浮标，这将足以精确地反映出该海域温、盐度和环流的季节和年际变化。最近，在大西洋中开展的高密度剖面

浮标实验表明，在有强噪声的涡旋海域，需要布放大量的浮标，才能有效观测这些中尺度现象的分布和变化。

（2）现有的上层海洋热量观测网。为了应用抛弃式深温计（XBT）数据集估算重要的统计场，人们已经进行了

大量的观测网设计研究工作。利用间隔数百公里投放一个抛弃式温深计的观测网足以测定海洋表层的热储量，如对

以季节为时间尺度、边长为1000km的水域来说，其观测精度可达10w/m2，也就是说，对温度波动年际变化的观测

精度可达到3w/m2左右。如果结合使用温度剖面观测资料和卫星高度计资料，则其精度会更高。

（3）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（Wunsch和Stammer，1995）。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（Stammer，1997）。

（4）世界海洋环流实验（WOCE）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（Parilla等人，1994）。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。

（5）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。

由此可见，“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2000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观测网将由每隔约3个经纬度（约300公里）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2001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2002年3月，世界上已经有14

个国家和团体（澳大利亚、加拿大、丹麦、欧共体、法国、德国、日本、英国、韩国、俄罗斯、新西兰、美国、印

度和中国等）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（实际投放数远

超过此数目，原因是部分浮标投放后由于技术故障等已停止工作），这些浮标主要由世界上12个国家和团体施放

（下图、表）。

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（即南纬40o以南

海域）几乎无人问津。为此，Argo科学组继续呼吁各国科学家对此给予必要的重视。南大洋的海水运动和其物理性

质，对全球海洋和气候影响极大，而人们对其的认识和了解，由于缺乏海上观测资料，显得十分有限，故希望各国

能提供浮标施放于这一海域。

各国Argo浮标投放海域及概位

下表为各国已获取资助投放Argo浮标的数量以及未来3年中计划施放浮标的情况。由此可见，

预计到2002年底，世界上15个国家和团体已经或即将施放的Argo浮标数会达到1380个；未来3

年（即2003-2005年）计划投放的Argo浮标数量将达到2517个。

各国已投放的Argo浮标数（2002年2月止）

国家或团体Argo浮标（个）

澳大利亚10

加拿大42

丹麦5

欧共体10

法国16

德国34

日本24

韩国6

新西兰2

俄罗斯2

英国26

美国160

总计337

届时，全球投放Argo浮标的总数将会达到3897个，加上一些国家还尚未纳入Argo计划的浮标

（346个），故预计到2005年未，全球投放剖面浮标的总数在4000个以上。从提供浮标的数量来看，

美国（1874个）居首位；其次为日本（490个）；法国（308个）和英国（258个）分别居第三和第

四位；排名5-11位的国家分别为加拿大（172个）、印度（150个）、韩国（124个）、中国/澳大

利亚（123个）、德国（115个）、欧共体（80个）、丹麦/西班牙（30个）、新西兰（12个）和俄

罗斯（8个）。

各国Argo浮标统计单位：个

国家或团体199923－051999-2005

澳大利亚1013793123

加拿大1

中国108105123

丹麦（5）3030（5）

欧共体107080

法国（8）35095160308（8）

德国（18）（22）（42）115115（82）

印度31119150

日本24（4）76（8）90300490（12）

新西兰222612

韩国191590124

俄罗斯（1）（2）（2）2（1）68（6）

西班牙3030

英国1350(5）4512）150(40）258（57）

美国55132（51）174（43）275(7）1238(75）1874（176）

总计75（9）226（75）484（85）595(62）2517（115）3897（346）

此外，丹麦、挪威等国也表示将提供浮标参与Argo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。

另据Roemmich主席提供的一幅2002年各国在太平洋海域已施放或即将布放的浮标位置图（下图）

来看，主要集中在太平洋中西部海域，提供浮标的国家有美国、日本、韩国和中国。

太平洋海域各国已投放（黑色标记）或即将（红色标记）投放的Argo浮标分布

从图中可以看出，日本和韩国已经捷足先登，在此海域（2001年）投放了约12个浮标，并已有计划在2002

年上半年度在此海域再投放18个。

“阿尔戈”数据实时接收与处理

阿尔戈浮标观测的资料目前主要利用“阿戈斯”（ArgoS）系统收集和转发，实现从海上到陆上的实时接收。

阿尔戈浮标数据除了必须经“阿戈斯资料服务中心”作预处理外，还需进行“实时质量控制模式”和“延时质量控

制模式”的校正处理后，方可用于海洋、气候预报，以及科学研究。

1978年10月，在法国国家空间研究中心（CNES）和美国海洋大气局（NOAA）以及美国宇航局（NASA）之间开

始了一个划时代的合作研究项目，即在泰罗斯一N/诺阿（TIROS-N/NOAA）系列卫星（下图）运行期间，建立一个以

收集环境资料为目的的服务系统，这就是“阿戈斯系统”（下图）。

泰罗斯系列卫星运行轨道

阿戈斯系统

阿戈斯系统主要由观测平台、卫星、地面接收站和数据处理中心等子系统组成，各个子系统中又包含了若干个

单元，各自肩负着不同的使命，从而形成了一个从地球表面到空间的庞大通讯体系，为人类认识自然环境做出了巨

大贡献。

观测平台，是安装各种测量仪器（或传感器）的载体，它可以是移动的船舶、气球和浮标，也可以是固定的海

洋和气象观测站以及地震观测台等。但只有在这些载体上装备了平台发射机终端（PTT）后，才能真正成为阿戈斯

系统的组成部分。所以，当使用阿戈斯系统时，用户首先必须选用阿戈斯系统管理委员会认可的厂商生产的平台发

射机终端。

卫星，是阿戈斯系统接收和转发观测平台测量数据的中转站。阿戈斯系统利用了美国发射的泰罗斯系列卫星（即

NOAA-D、H、J、K、L等5颗卫星），并装备了一套数据收集、定位和转发系统（DCLS）。所以，该系列卫星除了可

以收集和转发测量数据外，还可以为观测平台定位。定位采用多普勒频移原理，误差在500m以内。

地面接收站，起着收集由卫星转送的平台资料的作用。目前，在阿戈斯系统中，有两种类型的接收站，一种称

“遥控指令和数据接收站（CDA）”。顾名思义，这类接收站是通过地面指令传送数据的。阿戈斯系统拥有两个这

样的地面接收站，一个位于美国弗吉尼亚的瓦普斯岛上，另一个则在阿拉斯加的哥尔茂。当卫星经过这两个站上空

时，在地面站的指令控制下，存储在卫星上的数据用S波段，以2.66×106波特发送下来。地面站接收后再经多次

转发，把数据汇集到美国马里兰州苏特兰的国家环境卫星和数据中心（NESDIS），再经过分离，然后用专线把环境

数据送到位于法国图卢兹的阿戈斯数据中心储存、处理，并用不同的方式分发给用户。因此，从卫星接收到观测平

台的数据，经处理后、再送到用户手中的时间约需14―26h。可见，用户获得的平台数据已经不是真正意义上的实

时观测记录。若要获取平台观测的实时数据，就需依赖于另一种地面接收站，称“地区用户接收站（LUT）”，这

类接收站可以根据用户的要求建立在地球上的任何一个地方。它主要由卫星接收机、简易接收天线和微处理系统等

三部分组成。当卫星经过接收站上空时，接收机可以直接接收到由卫星转发的数据信号，并送给微机处理后，便可

即时打印和显示出来。这类地面站虽然可以做到准实时接收平台数据，但比起“遥控指令和数据接收站”，“地区

用户接收站”接收的数据存在误码率高和定位精度低等缺陷。故为了确保Argo浮标资料的正确性和定位精度，国

际Argo计划和各国的Argo计划均采用“遥控指令和数据接收站”接收和处理Argo浮标资料。

数据处理中心，专门负责处理平台发射机终端信息编码和传感器测量的资料，并根据多普勒频移和轨道信息计

算出平台发射机终端的位置等，再把这些计算结果存储在计算机中或打印输出，以便向用户分发。阿戈斯系统服务

中心通常采用以下几种方式向用户提供平台测量数据：

1、全球通讯系统（GTS），这是世界气象组织（WMO）之间用来交换气象观测资料的一个通讯网络，连接着各

个国家的气象中心。阿戈斯系统已于全球通讯系统联网，并按世界气象组织规定的四种统一编码（如SYNOP、SHIP、

HYDRA和DRIBU等）传送Argo数据；

2、国际电传（TELEX）网络；

3、国际电话网络；

4、国际互联网（WWW、FTP和E-mail）;

5、磁带、光盘等，根据用户需要，只能每两周或每月发送一次。

美国“阿尔戈”计划

美国Argo计划是由美国联邦机构间的国家海洋合作计划（NOPP）资助，并由美国浮标联合协会组织实施。美

国浮标联合协会由6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

（UW）、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）、美国国家海洋与大气局太平洋气象

学环境实验室（NOAA/PMEL）和LEDO等组成。浮标的制造、施放和资料系统的运行等工作均由这些研究机构协作完

成。美国政府计划拨款1200万美元提供约1000个Argo浮标。

在美国Argo计划实施的头两年中（即1999和2000财政年度），NOPP已资助了187个浮标，同时还包括技术

改进和资料系统研制的经费。2001年是美国Argo计划进入全面实施的一年。这个富有挑战性的计划已于2001年3

月16日送交NOPP，所有工作于7月1日全面开始。估计从NOPP可获得150个浮标的经费，另外还有20个由CORC

提供，美国海军研究署提供20余个，这样在2001财政年度，美国的浮标总数可达190个。2002年，美国将投放

172个浮标。2003年还将投放至少275个浮标。目前，有164个美国浮标通过Argos系统在传输资料。这包括90

个Argo浮标和74个非Argo浮标，其中10个为PMEL浮标，12个为NAVOCEANO浮标，13个为AOML浮标，19个为

UW浮标和20个SIO/CORC浮标。2002年底前，计划在大西洋施放76个浮标、太平洋96个和印度洋15个。在大西

洋，浮标将集中施放在热带和西部副热带海域。印度洋和太平洋施放的区域集中在热带暖池区域。因此，这两年中，

由美国施放的Argo浮标总数为258套。根据经费到位情况，从2003财政年度起，美国努力争取每年的浮标数达到

300个。

美国Argo资料中心设在NOAA/AOML。所有美国的Argo浮标实时资料都经全球通讯系统（GTS）接收发送。盐

度校正系统已经由NOAA/PMEL研制完成。有关延迟模式的质量控制系统正在研制过程中，并准备把实时质量控制和

GTS发送的工作转交给一家适于24小时运转的机构来负责。资料中心正在用国际一致的NetCDF格式传送着Argo

数据。

美国选择投放浮标的重点区域是由美国Argo咨询小组决定的，这个咨询小组由浮标提供者、政府机构代表、

Argo资料的用户（NCEP、FNMOC、NODC、CLIVAR、GODAE等）等人员组成。美国投放浮标的准则是：

(1)与国际上其它参与者一起建立一个全球Argo海洋观测网；

(2)迅速建立起对广大用户有极大利益的区域观测网(如在暖池区域和西部亚热带区域);

(3)加强对已有(先前和早期建立的Argo观测网)浮标观测网的建设。

美国Argo浮标投放的主要目标区域仍旧是热带太平洋和大西洋。在2002年完成上述海区观测网的布设以后，

美国还将在东北太平洋和热带印度洋投放浮标，在2002-2003年开始在南大洋投放浮标。

美国Argo计划2002年要集中解决的是浮标技术的改进和开发。迄今，美国浮标的失败率已经到了不能容忍的

地步。现正在努力寻找可能因设计、装配和投放不当而产生失败的原因。在过去的6个月中，美国浮标投放速率相

对放慢，就是为了集中精力寻求提高浮标耐久性和稳定性的途径。2002年，浮标技术改进的另一个目标是，对可供

选择的通讯系统—Iridium和Orbcomm进行比较测试。

澳大利亚“阿尔戈”计划

澳大利亚已经于1999-2000年在澳大利亚西北和印度尼西亚之间的东南印度洋上施放了10个浮标，组成了一

个试验性的海洋观测网。该观测网由澳大利亚科学与工业组织（CSIRO）专用资金资助。所有的浮标均是Webb公司

制造的R1-PALACES浮标，剖面深度可达2000m。国家水利资源委员会（WRC）也曾首批施放了4个浮标，但当浮标

通过温跃层时测量均告失败。接着由CSIRO计划施放了第二批浮标，为了延长浮标的寿命，采用锂电池替代碱性电

池以增强电能。至今，这些浮标工作状态良好，剖面数据完整。这些浮标是利用澳大利亚海军船只和商船施放的。

试验性浮标观测网数据通过GTS传送，并准实时地在互联网上发布。原始数据和图片可从该网站上获取，并可

通过一个交叉式的数据浏览器进行数据库浏览。

澳大利亚计划从2002年7月开始再投放19个浮标。这些浮标将布放在印度洋东南海域，一方面可以把观测阵

覆盖到印度尼西亚贯流区，另一方面可以把观测阵延伸到南面。目前澳大利亚正在同印度尼西亚同行联络，想在爪

哇和苏门答腊岛以南海域布放几个浮标。新浮标大部分将是Webb研究公司生产的260cc浮标，循环周期为十天，

浮标的停留和漂流深度会接近2000米水深。

气象局已经得到为每年购买6到7个浮标所需资金。还将提交建议到联邦科学与工业研究组织，要求其设备基

金为每年再放7个浮标提供资金。其他的所需要的浮标将作为南极合作研究中心的可更新投标的一部分。CSIRO和

气象局还在积极争取更多的经费，以使澳大利亚能为国际Argo计划作出更大的贡献。

加拿大“阿尔戈”计划

加拿大Argo计划目前主要由国家海洋与渔业部资助，将来可能会发生一些变化。自从第二届国际Argo科学组

会议后，加拿大加大了Argo计划的实施力度。

加拿大已于2001年3月1日施放了18个APEX浮标，到2002年3月，累计投放浮标42个，主要分布在印度

洋、北太西洋和阿拉斯加湾。

加拿大已明确对北大西洋感兴趣。目前，加拿大准备投放6个浮标于北大西洋中，将选择在还没有其它国家浮

标的区域投放。在北大西洋海域，加拿大已经失去很多原先准备投放浮标的位置，为此我们必须提出这个问题。基

于这个原因，加拿大积极支持“浮标自由布放、资料公开”的政策，这与IOC公布的第XX-6号决议也是相符合的。

2001年期间，加拿大的大部分浮标将放在阿拉斯加湾。加拿大第一批正式的Argo浮标将于2001年5月份开始投放。

加拿大已经在国家海洋环境资料服务中心（MEDS）基础上建立了一个实时资料处理中心，目前运行良好。每

12个小时接收一次数据，并进行自动处理和质量控制，然后通过GTS传输发往有关国际网站。并且和Coriolis网

站数据互相交换。

目前，实施加拿大Argo计划所需的资金虽已确定，但还未到位。相信这些经费会在新的财政年度计划中得到

解决。值得一提的是，加拿大Argo计划的运行有可能从一个跨政府部门的基金中得到资助，当然，大部分经费仍

将来自国家海洋与渔业部。

英国“阿尔戈”计划

英国的Argo计划是由环境、运输和行政区域部（DETR）、国防部（MOD）和国家自然环境研究委员会（NERC）

等部门共同资助的，并由梅塔（Met）办公室代为管理。南安普敦海洋中心（SOC）、英国海洋资料中心（BODC）和

英国水文办公室（UKHO）等单位都参与了这项计划。

英国的Argo资助管理委员会由DETR、MOD和NERC等资助机构组成，具体确定英国Argo计划的资金、目标和

实施政策等。英国Argo计划小组负责监督管理，并向管理委员会报告项目的进展情况及相关事宜。英国Argo专家

小组对本国和全球的Argo计划提供科学、技术建议和咨询，必要时提出建议供管理委员会参考。该专家小组隶属

于英国国内海洋科学技术委员会（IACMST）下属的全球海洋观测系统（GOOS）工作小组，并向其汇报工作。

英国Argo计划开始于2000年，其目的是确保每年投放50个浮标，所有的实时资料用于海洋业务预报，并采

用延迟模式处理英国的浮标资料，以提供给气候研究使用。2003年底之前的Argo计划资金已经落实。

从2001年3月起，英国已经在不同的海域投放了25个浮标（两个失败）。4个在Irminger海（西北大西洋），

3个在东北大西洋，2个在挪威海，5个在印度洋西南海域，10个在印度洋西北海域，还有一个在西南大西洋。其

中25个是英国Argo浮标，还有两个是研究浮标。其中包括投放在Irminger海的两个MARTECPROVOR浮标。加上

2001年1月在Irminger海投放的5个浮标，英国总共已经投放了30个浮标。

2002年春季，按计划大约有36个浮标（33个英国Argo浮标和3个研究浮标）将要投放。两个将于3月初投

放在西南大西洋，25个在3-4月间沿南纬32度断面投放在南印度洋，2个在4月投放到西北印度洋，3个在5月投

放到挪威海，还有大约4个（包括3个研究浮标）在3月投放到Irminger海。

根据Hadley气候预报研究中心所作的气候模拟表明，南印度洋中层水变淡是人类活动影响气候变化的一个信

号。因此，这个海域将是英国在开始阶段集中投放浮标的地点。

法国“阿尔戈”计划

在法国，与Argo有关的活动均由CORIOLIS国家计划协调。该计划的总目标是加强收集、验证和分发实时的全

球现场海洋观测资料的能力。有数家研究机构（CNRS、IFREMER、IFRTP、IRD、MétéoFrance、SHOM）参与了CORIOLIS

国家计划。该计划的工作涉及的不仅限于Argo浮标，还有如XBT测线、PIRATA观测网、海面浮标、热-盐度计等）。

且与MERCATOR计划（海洋模式中的全球实时资料同化）之间也有紧密的联系。

IFREMER负责法国的Argo计划，CNRS和SHOM等单位参与。在2000-2005年期间，法国计划投放近310个浮标。

此外，SHOM还筹资投放了20个单温度型PROVOR浮标，现在有9个已经正常运行，还有11个将在2002年投放的北

大西洋。法国的Argo计划与欧共体的“GyroScope”计划有紧密的联系。

2000-2002年期间所需的250个浮标的经费已经落实（包括40个由欧共体GyroScope计划资助的浮标，亦由

法国负责施放），这些浮标计划在2001-2003年期间施放。

在大西洋Argo计划实施会议期间（2000年7月在法国巴黎召开），法国已表明将大西洋作为其工作的重点，

并与MERCATOR模式开发保持同步。根据在会议上的承诺，法国在2001-2003年期间由北至南布放浮标（约200个，

其中有一半浮标施放在20oN以南海域），大部分浮标将由调查船在维护PIRATA观测网时布放。

还有一些浮标计划投放在印度洋（2003年），很多研究所都对此感兴趣，“MarineDufresne”号调查船将协

助施放这些浮标。

CORIOLIS资料中心目前利用一套初级、原始的版本处理资料，改进的版本将于2001年中期开始运行。该资料

中心还将处理所有的PROVOR型浮标的数据，如果需要，还将处理其它浮标的数据集（如WebbAPEX浮标）。关于

浮标的技术信息，将通过通信录发给各有关项目负责人。资料的发送通过GTS，或因特网或FTP站点。其它实测的

垂直剖面资料（如XBT、漂流浮标资料等），以及其它的一些产品（如北大西洋一些海域的客观分析资料）均可从

网站上获取。

作为全球Argo资料中心之一的CORIOLIS资料中心，将与全球海洋数据库连接，并承担协调质量控制程序、文

档协议和数据处理比较等活动。

法国是世界上少数几个掌握剖面浮标技术的国家之一。PROVOR浮标正在研制之中。单温度型的浮标已经研制

成功，现已经在POMME实验中应用。配备有FSI公司和CT公司传感器的PROTO型浮标已分别在2000年4月和9月

施放，目前正待评估鉴定。配备有Seabird公司或FSI公司传感器（电导率和温度）的改进型浮标将在2001年上

半年进行试验，验收合格后再进行投放。

IFREMER承办了大西洋Argo计划实施会议（2000年7月巴黎）和国际Argo资料管理会议（2000年10月在Brest

举行）。法国每年提供9150欧元给设在法国图卢兹的IOCArgo信息中心。

德国“阿尔戈”计划

德国Argo计划是在交通部（提供天气和水文服务的业务机构）对Argo计划表示出浓厚的兴趣、并在利用这些

资料以后，科技部才表示愿意资助Argo初始阶段的工作。

在德国，除了Argo计划以外，还有很多研究计划在使用剖面浮标，它们有各自的资助渠道。例如：

（1）在大西洋沿着46oN线，德国海洋水文局（BSH）已施放了18个浮标在中大西洋海脊附近区域，每个浮标

都配有T/S传感器。2001年还会增加5个。这些浮标数据都发往GTS。

（2）AWI现有15个浮标（仅测量温度）布放在威德尔海中，其中10个是在2000年10月下水的，其他几个

是在2000年春季施放的（放置的深度为750m，每周循环一次）。由于受冰况的影响，预计有几个浮标很快会丢失。

这些浮标的资料是无法实时获得的。在2002-2003年期间还将在西南大西洋（德雷克海峡及附近区域）布放10个

新型的T／S浮标，可以实时获取0-2000m层剖面上的资料。

（3）在大西洋的亚北极海区，基尔大学海洋研究所（IfM-Kiel）于1997年布放了15个温度浮标，其工作深

度为1500m，但资料不对外公开。在2001年夏季还将投放7个T/S浮标，深度为1500m，每10天循环一次，这些

浮标的资料是对外公开的。

（4）IfM已提交一份计划，拟在西南印度洋投放20个T/S浮标，滞留深度为200m，剖面水深可达1500m，每

10天循环一次。如果此计划批准实施，这些资料同样对外公开。

作为欧盟Argo计划Gyroscope的一部分，IFM-Kiel负责总共大约40个浮标。这当中的10个已经于2001年

投放的冰岛/Irminger盆地。还有10个将投放在法国2002年从西班牙到格陵兰的OVIDE航次上投放。其余的8个

将于2002年沿着北纬48度线，补足BSH部分（向东、西延伸）。此外，2002年还将在一个从纽芬兰到冰岛（Labrador

Sea,IrmingerSea）的航次上投放。最后6个计划在2002年冰岛到爱尔兰的航次上投放。

在德国，所有的浮标资料均由Coriolis接收，并作实时质量控制和负责分发。

印度“阿尔戈”计划

印度国家Argo计划已获得政府批准，同印度海洋发展局（DoD）提供资助，并由印度国家海洋信息中心（INCOIS）、

国家海洋技术研究所（NIOT）、印度科学研究院的海洋与大气科学中心（CAOS）与国家海洋研究所和其它6所科研

机构联合实施。

2001年2月，一个由加拿大提供的浮标已经在西南阿拉伯海投放，由此获得了投放的经验。这个浮标（29000193）

已经提供了七个周期的资料。

北印度洋海域的浮标资料已经由INCOIS获得，印度的其他用户可以从这里得到。

Argo计划在印度确定下来的第十个五年计划中的海洋观测中占据了重要地位。印度许诺将在印度洋上南纬10

度以北海域继续投放150个浮标。经过修改后的投放时间表显示，2002年投放31个，2003和2004年各投放50个，

2005年投放19个。

在印度Hyderabad，INCOIS已经建立了Argo资料中心。

日本“阿尔戈”计划

日本Argo计划由教育、文化、体育、科学技术部（MEXT）和国土、基础设施、运输部以及气象厅和海岸保卫

厅等4个部门联合制定，并组织实施。日本海洋科技中心（JAMSTEC）与全球变化探测性观测研究系统组负责延迟

模式高质量Argo剖面浮标资料的处理和分发；日本气象局（JMA）则负责运行日本Argo实时数据库以及Argo剖面

浮标资料的实时分发。

日本于1998年建立Argo工作组，是国际Argo计划的发起国之一，故也是国际Argo科学组的首批成员，曾派

代表参加了第一、第二、第三和第四次国际Argo科学组会议，并于2000年4月13－14日在东京组织召开了“太

平洋区域Argo实施会议”。日本政府还于2000年正式宣布把Argo计划作为“日本新世纪计划”的一部分。在五

年内计划投资1200万美元，在西太平洋和印度洋投放410-560个Argo浮标。

日本于2000年初正式启动Argo国家计划。MEXT在5年内将投资约1200万美元，计划在西太平洋和印度洋投

放410－560个Argo浮标。日本在2001年已投放了24个浮标，在2002年头3个月投放了29个浮标。除了2001

年9月的5个浮标投放在西热带印度洋外，其余浮标均投放在西北太平洋。截止2002年2月底，日本投放的浮标

总数已达到57个。目前，尚有50个浮标仍在正常工作。在过去两年投放的浮标中，其中有21个是配备了Seabird

传感器的APEX浮标，还有1个是配备了FSI传感器的APEX浮标，其余的则是配备了Seabird传感器的由Met-Ocean

公司制造的PROVOR浮标。

JAMSTEC/FORSGC正计划在2002财政年度再投放约100个浮标。投放的主要区域是西北太平洋，可能有个别浮

标被投放到西热带印度洋和南大洋。

日本已在JAMSTEC和JMA建立了2个Argo浮标资料的接收、处理、分析和分发中心，并通过国际互联网发布

日本Argo计划的有关信息及Argo浮标的相关数据。日本所有的Argo浮标资料都放在GTS上，同时这些资料也可

以从日本的Argo网站（见附录三）上获取。JMA将在2002年3月，建立一个实时资料处理系统通过在JMA译解资

料来加快浮标资料向GTS的传送。从2001年4月起，JMA和JAMSTEC都在各自网站开始提供提本浮标资料。

JMA网站（见附录三）上有GTSTESAC做的全球和地区浮标覆盖地图，还有所有的TESAC消息。JMA，作为日

本国家实时资料中心，将在2002年3月末向全球资料中心实时传送资料。JAMSTEC网站（见附录三）也将展示太平

洋和印度洋的浮标覆盖地图。到2002年3月底，JAMSTEC的ftp服务器应该准备就绪，它将用来反映FNMOC和IFREMER

的全球资料中心，并提供日本浮标资料用标准数据形式（netCDF,2.0版本）。JAMSTEC正检查延迟模式质量控制的

方法，为北太平洋和印度洋创建高质量的数据库，用以延迟模式质量控制。

由TSK研制的首个浮标原型将在2002年3月的Mirai（JAMSTEC）航次投放到日本近海。

韩国“阿尔戈”计划

韩国科技部所属的国家气象局（KMA）和韩国海洋渔业部（MOMAF）联合组成了韩国Argo分委员会（KAS），由

韩国海洋委员会领导。韩国在2001—2006年内，计划投资400万美元，提供110个Argo浮标。

韩国Argo计划于2000年10月正式开始实施。KAS成员来自KMA、MOMAF、韩国海洋研究和开发研究所、韩国

渔业研究和开发研究所、国家海洋研究所以及有关大学的Argo专家。2001年韩国投放了17个装备CTD的浮标。8

个在东/日本海，8个在西太平洋，两个在南太平洋。2002年有25-30个浮标计划要投放。10个在东/日本海，15

儿歌在西太平洋，期于的在其他海域。KMA和MOMAF将向国家申请财政资助，争取每年施放的浮标数量增加到30

个。

新西兰“阿尔戈”计划

新西兰Argo计划是由国家水与大气研究所（NIWA）实施，并提供资助。

在2001年，新西兰已经在其北部海域投放了2个浮标。今后3年内还将购买10个。这些浮标将会施放在新西

兰海域，即新西兰西北的TasmanFront水域（28-33oS，164-178oE）。在同一航次中，将同时施放美国的8个

浮标。今后，新西兰施放的浮标也主要集中在此海域，以及新西兰亚南极区域，即44-55oS，170oE-170oW水域

内。

新西兰对Argo计划能做的贡献主要是后勤方面的支持。NIWA拥有一艘72m长的“Tangaroa”号调查船，可作

为施放浮标的工作平台。常年可在新西兰水域工作，偶尔也去南极的罗斯海。另外，新西兰还可以为其它国家在南

太平洋施放浮标提供后勤支持，如提供和训练人员、浮标运输和开展宣传活动等。

欧盟“阿尔戈”计划

欧共体资助的GyroScope计划已纳入“全球变化、气候和生物多样性”重点计划中。受资助年限为3年，从

2001年1月开始。该计划由来自法国、德国、西班牙、英国等国家的9个研究机构参加，总资助额为490万欧元，

其中欧共体出资290万，将为全球Argo计划提供80个浮标。

GyroScope计划的目标是在北大西洋布设欧洲的全球海洋变化现场观测系统，作为全球Argo计划的一部分。

获取的资料将被用来评价海洋环流的实时变化、温盐场、北大西洋的热量平衡等。一些评估工作将实时完成，而另

一些工作则要有补充数据集（如卫星高度计资料）后，才能取得精确的评估结果和获得浮标资料的信息内容（分辨

率、精度）。同时，也将为未来现场海洋观测系统的实施提出建议。

2001年2月1-2日在Brest召开的第一次计划会议期间，浮标的施放步骤曾是主要议题。会议决定施放不同

制造商生产的、带有FSI公司或SeaBird公司传感器的、不同类型的浮标（如APEX和PROVOR等），以便进行比

较。由于浮标供货的推迟，使得第一批浮标的施放工作在2001年6月才开始，而且数量较少（10-15套）。估计要

到2002年中期才能完成GyreScope计划中全部浮标的投放。

海上工作由LPO、CMO、IFM和IEO等研究单位负责。主要由调查船完成浮标的布放工作，航次计划任务已经在

会议上决定。初步达成的一致意见是，该项计划要与各个国家的计划相协调。

该计划中的其他目标要在全部浮标施放后才能开展，因为许多分析工作均涉及到GyroScope计划资助的浮标和

全球Argo浮标资料。

整个工作计划将分几个阶段进行。第一阶段涉及在海上布放浮标，还包括用高分辨率海洋环流模式对浮标采样

进行模拟，从而设计观测网、制订实验计划、购买仪器、准备、检测、校正、程序编制和海上作业等；第二阶段涉

随后的技术监测和仪器性能的评价；第三阶段与担负资料管理的CORIOLIS资料中心有关；第四、第五阶段涉及探

讨各种途径和方法，来评估观测网所测量的海洋状况和所获取信息的可靠性。其中第四阶段主要探讨低分辨率浮标

资料与卫星高度计资料的结合，以便适用于高分辨率的海洋模式数据同化系统。利用有限差分逆模式将高度计数据

和剖面浮标数据与海面通量数据结合，并对各种数据进行评估。第五阶段涉及实时资料产品的研究、资料的综合以

及直接在网站上显示。技术上做到结合环流模式和高度计资料对混合层进行模拟和逆模拟计算。第六阶段将对实验

期间的海洋过程（如北大西洋热量和淡水量收支、两年期间的海气交换、输送和储量、混合层和水团的特征以及水

团的形成和消失等）进行科学分析；第七阶段则要根据前面工作进展以及今后的技术发展和经费情况，对进一步实

施海洋观测系统提出建议。

俄罗斯“阿尔戈”计划

国际Argo计划对俄罗斯海洋界有着巨大吸引力。特别是对浮标资料在气象和海洋业务预报中的应用潜力非常

感兴趣。俄罗斯作为世界气象组织（WMO）的成员，对此计划表示支持。

俄罗斯“阿尔戈”计划由国家水文气象局负责实施。该局下属的远东地区水文气象研究所（FERHRI）已具备利

用此类浮标的经验。与日本原子能研究所合作，已经于1999年到2000年投放了4个WebbRearch公司的PALACE

浮标，两个现在仍在工作（漂流水深600米，周期十天）。另两个从一开始就一直在水面漂流。

FERHRI准备在2002年施放2个以上PALACE浮标。俄罗斯水文气象局还提议，在今后2年中，他们的两艘调

查船可为投放Argo浮标提供服务，尤其是可以为其他国家在南大洋施放浮标。

俄罗斯浮标资料通过全球通讯系统发布，并可在俄罗斯Argo网站（见附录三）上获取。俄罗斯还将在FERHRI

（在符拉迪沃斯托克）建立一个Argo延迟模式数据中心。

西班牙“阿尔戈”计划

尽管西班牙有3个研究单位参与了欧共体的Argo计划（即“Gyroscope”计划），但西班牙目前还未正式形成

国家Argo计划。

目前，来自各海洋机构、大学和其它需要Argo资料的非海洋和非研究机构的一群人员联合起来，正在向西班

牙基金会申请经费，准备在大西洋施放24个浮标。国家科技部的官员已经接受他们的意见，正在着手研究资助Argo

计划的问题。一份专题报告已提交科技部。在今后3个月内还将提交一份具体的Argo实施计划，大约6个月后会

有结果。

设想由上述提到的各单位成立一个国家Argo委员会，其主要目的是以期获得西班牙政府对全球Argo网的长期

支持。同时，也将探讨今后在西班牙制造或装配浮标的可能性。

中国为什么要加入“阿尔戈”计划

中国科学院院士、国家海洋局第二海洋研究所研究苏纪兰在论述中国是否参加Argo计划这个问题时明确表示，

中国应该积极参加。他还一针见血地指出：

(1)我们所担心的无非是南海的问题，但目前他国军方已在南海经常性地获得大量的各类数据，我们是难以阻

止他们这种做法的。

(2)我们无论参加或不参加Argo计划，南海周边国家或其他国家的非军方机构(科学界或观测业务系统)若要

在南海施放Argo剖面浮标，皆需征得各有关国家的同意(包括我国、越南、菲律宾等等)，就像国际大洋钻探计划

最近在南海钻孔时所作的一样。

(3)未来他国的科研项目所实施的Argo剖面漂标中，最大可能“随波逐流”漂进南海的，应属韩国、日本和

澳大利亚等国家有关西太平洋的科研项目在南海以外海区施放的Argo剖面浮标，相比其施放的数目，进入南海的

比例也不会很高。

(4)Argo计划正在完善之中，我们若积极参加此计划，可以保证我们的意见能反映在其规范之中。

(5)积极参与Argo计划，能为我国海洋工作者提供充分参与国际交流合作的机会，能迅速提高我国的海洋科

学研究水平。

Argo全球海洋观测网建设的原则遵循国际惯例，即共同参与、资料共享。曾记得1994年国际上曾在热带太平

洋海域建成第一个TAO（热带大气海洋）观测网（拥有69个锚碇ATLAS浮标），当时因我国大陆未参与施放长期观

测浮标，而无法及时获得该观测网发布的实时观测资料，从而使我国海洋和气象学家失去了一次旨在深刻认识和了

解发生在热带太平洋的ElNino和LaNina现象以及ENSO对中国大陆气候如何造成影响等问题的机会。而在未来3

年内建成的Argo全球海洋观测网，无论从观测浮标的数量、观测覆盖区域，还是观测资料的代表性和应用价值，

均明显优于TAO观测网，且其观测资料具有不可估量的科学价值。

其次，我国正在开展或即将开展的几个大型调查研究项目，如：我国重大气候灾害的形成机理和预测研究（973

项目）、中国近海环流形成变异机理、数值预测方法及对环流影响的研究（973项目）和（973前期研究项目）等，

均要求收集西北太平洋和印度洋赤道海域，乃至整个太平洋和全球海洋中的第一手资料。

目前，美国、英国、日本、澳大利亚等国均成立了专门机构收集Argo浮标资料，制定了详细的计划和时间表

进行Argo浮标资料的同化方法研究；建设经数据同化后的高精度网格点数据库；并进一步利用同化后Argo资料改

进海洋及短期气候预测模式的预报能力。如美国国家环境预报中心（NCEP）、英国Hadley气候中心、澳大利亚气

象局（BMRC）等均已将Argo同化资料投入业务预报试运行，虽然还存在一些问题，但已显示出良好的发展前景。

截至目前，我国还没有开展这方面的工作。在对Argo浮标资料的变分同化处理和利用其改善长期天气预报和短期

气候预测模式的预报能力方面，西方发达国家已先于我们起步。我国必须尽快开展这方面的研究工作，以便有效地

提高数值模式的模拟和预测能力，这对我国的社会和经济发展具有重要的意义。

此外，由于Argo浮标可在水下长时间随海水流动而漂移，并连续工作，故可方便地获取漂移沿程的大量海洋

环境要素资料，对沿海国的权益亦会构成一定的威胁。从这一点来讲，我国也迫切需要掌握和应用这一技术，以便

为捍卫国家权益服务。

>正文

中国“阿尔戈”计划

中国计划在2002-2005年期间投放100-150个Argo浮标，以便建成一个大洋局域观测网。以后则每年投放20-30

个浮标，以维持该局域观测网的正常运行。

中国“阿尔戈”计划总体目标是，通过引进国际上新一代、先进的沉浮式海洋观测浮标（即Argo剖面浮标），

施放于邻近我国的西北太平洋海域（少量浮标将视情形布放到南大洋和赤道印度洋海域），建成我国新一代海洋实

时观测系统(Argo)中的大洋观测网（投放100-150个Argo剖面浮标），使中国成为国际Argo计划中的重要成员国。

同时能共享全球海洋中3000个Argo浮标资料，丰富我国海洋和气象界承担的相关研究项目的资料源，并为该系统

的近海观测网建设提供强有力的技术支撑，即通过大洋观测网建设，以此来了解和掌握该高新海洋观测技术的性能

和特点，走技术引进、消化吸收和自行研制之路，使未来大洋观测网的维持由国产Argo浮标代替，而近海观测网

则完全采用国产Argo浮标组成，最终建成我国自成系统的海洋实时观测网络，为我国的海洋研究、海洋开发、海

洋管理和海上军事活动等提供实时观测资料和产品。

中国Argo计划的组织实施工作涉及许多部门和单位，Argo资料的用途更是十分广泛，涉及海洋、气象、军事

和外交等领域，需要成立一个高层次的协调机构领导中国Argo计划的制订和实施。中国Argo工作协调小组将由国

家科技部(MST)、国家海洋局(SOA)、中国气象局(CMA)、中国科学院(CSA)等部门组成，其日常办事机构设在国家海

洋局内；同时，成立由上述部门专家组成的中国Argo计划科学委员会，为Argo工作协调小组的决策提供咨询意见，

以及指导本项目的组织实施。中国Argo资料中心是本项目的执行机构，除在项目实施过程中承担数据的收集、处

理和交换工作外，还是维护我国新一代海洋实时观测系统的日常管理机构。由于其担负着Argo浮标的施放、海上

的比较观测，以及资料的校正、处理等专业性较强的任务，故中国Argo资料中心将由国家海洋局下属的国家海洋

资料中心和海洋研究机共同组建。

中国Argo计划是国际Argo计划的一个重要组成部份，需要进行广泛的国际合作，以便借鉴国外研究机构和生

产厂商在浮标的设计、研制、组装、使用以及资料的校正、处理和应用等方面的先进技术、成功经验和研究成果，

确保中国Argo计划的顺利实施。

中国“阿尔戈”计划行动方案

2001年，中国已正式决定加入国际Argo计划。中国Argo计划的启动资金由国家科技部的资助，并由国家海

洋局负责实施，中国气象局和中国科学院等部门及下属有关研究机构将共同参与此项工作。

大洋观测网将布设在（0°N、130°E）至（15°N、125°E）至（23°N、125°E）至（30°N、130°E）至

（30°N、145°E）至（0°N、145°E）等六点联接的西北太平洋海域内（左图），按国际Argo计划的布点原则，

初步设计布放约100个Argo剖面浮标。其它约50个Argo浮标，将视试验的进展情况，有可能被投放到赤道印度

洋和南大洋海域。Argo浮标的布放采用专业调查船、志愿船和海监飞机等海上和空中观测平台实施。

2001年底，国家科技部已拨出专款，由国家海洋局第一、第二海洋研究所分别从加拿大Metocean公司和美国

Webb公司引进了1个PROVOR型和2个APEX型浮标（下图）。前者已经于2002年3月施放于印度洋海域；后者正

在择机待放。这2个APEX型浮标按计划将投放在西北太平洋海域。根据计划安排，2002年底前将会在西北太平洋

海域再投放8-10个。

引进美国Webb公司生产的APEX浮标

国家海洋局海洋技术研究所在“九五”863滚动发展项目的资助下，于2000年3月开始着手“自沉浮式中性

漂流浮标关键技术研究”，经过短短一年的奋战，初步掌握了Argo浮标的自动沉浮和定深控制二项关键技术。不

久，该所在“十五”863项目的资助下，继续对“自持式循环剖面探测漂流浮标”进行开发研制。计划在2004年前

完成数台可以在2000米水深大洋中实际使用的Argo浮标工程样。2002年6月，由该所自行开发研制的第一台“自

持式循环剖面探测漂流浮标”样机（左下图），已进行了首次海上现场观测试验（右下图）。但中国Argo计划中

大洋局域观测网建设所需浮标将主要从国外进口。中国也打算从国外进口主要部件，并在国内组装此类浮标，以便

降低浮标成本，以及减小仪器由于长距离运输而导致的损坏和技术故障等，对此设想也希望能得到如Webb公司、

METEOCEAN公司等浮标制造商的全力支持。

自持式循环剖面探测漂流浮标样机

浮标海上试验

在国际海洋观测组织（POGO）的资助下，以及美国NOAA的联系和安排下，国家海洋局第二海洋研究所于2002

年1月派出2名年轻海洋学者赴美国华盛顿大学和AOML学习Argo浮标的检测技术和资料处理方法，他们的学成回

国给实施中国Argo计划打下了坚实基础。

随着首批Argo浮标的投放，中国正在筹建自己的Argo资料中心，以满足对Argo浮标资料接收、处理和分发

的需求。同时，将通过GTS和INTERNET网及时发送中国Argo浮标的观测资料和信息等，以便与世界各国共享全球

海洋中的Argo浮标资料。国家海洋局还在杭州建立了一个中国Argo信息网站,目前已投入试运行。

国家海洋局已委托下属海洋研究机构，即国家海洋局第二海洋研究所（杭州）和国家海洋局海洋动力过程与卫

星海洋学重点实验室（杭州）承办第五次国际Argo科学组会议（2003年3月，杭州），以表明中国对国际Argo

计划的重视和支持。这一建议已得到2002年3月在澳大利亚霍巴特召开的第四次国际Argo科学组会议全体代表的

响应和国际Argo科学组的采纳。中国希望通过承办第五次国际Argo科学组会议，能有更多机会得到国际Argo科

学组及各国Argo计划组织和实施者的指导和帮助，加强和密切国际间的交流与合作，以加快国际Argo计划的实施

进程，为国际Argo计划的顺利实施和取得预期目的作出中国科学家的贡献。

中国“阿尔戈”计划实施进展

1999年9月26-27日，在杭州举行的中美海洋与渔业科技合作联合工作组第十四次会议上，中美双方在“海

洋在全球气候变化中的作用”领域里通过了一个新的合作项目，即“西太平洋和印度洋海洋观测（Argo计划）”。

中国开始跟踪国际Argo计划的进展。

2000年3月至2001年3月，国家海洋局海洋技术研究所在“九五”863滚动发展项目的资助下，开展了“自

沉浮式中性漂流浮标关键技术研究”，初步掌握了Argo浮标的自动沉浮和定深控制二项关键技术。

2000年5月15-26日，由巢纪平院士为团长的中国海洋考察代表团赴美进行了为期十天的海洋技术考察，对

美国Argo计划的进展和实施情况作了较为深入的了解。回国后即向国家科技部和国家海洋局等国家政府部门呈报

了“关于Argo全球海洋观测网建设进展情况的考察报告”，建议国家有关部门投入资金，尽早研究和考虑加入Argo

全球海洋观测网，以便有权利共享Argo资料。

2000年8月，国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员被接纳为国际Argo科学组（由来自美国、德国、日本、

澳大利亚、法国、加拿大、韩国、英国、印度、新西兰和中国等11个国家的16名科学家组成）成员。

2000年11月2-11日，在外国专家局的资助下，美国海洋与大气局国际事务部主任ReneEppi先生和美国华

盛顿大学海洋学院教授访问了海洋二所，就Argo计划的实施进展情况和相关技术问题作了4次

系列讲座，并就有关技术合作事宜进行了商谈。

2001年3月5-9日，国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员应邀出席了在日本举行的“Argo浮标施放与业

务运行论坛”。

2001年3月20-22日，国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员和朱伯康工程师，以及国家海洋局海洋技术

研究所余立中高级工程师等3人出席了在加拿大召开的第三次国际Argo科学组会议。

2001年12月，国家海洋技术中心在“十五”863项目的资助下，继续对“自持式循环剖面探测漂流浮标”进

行开发研制。计划在2004年前完成数台可以在2000米水深大洋中实际使用的Argo浮标工程样机。

2002年1月16日至3月16日，在国际海洋观测组织的资助下，国家海洋局第二海洋研究所刘增宏实习研究

员和郭明硕士赴美国华盛顿大学海洋学院和AMOL学习有关Argo浮标测试、施放和资料接收及处理技术。

2002年1月26日，中国正式对外宣布加入国际Argo计划；并启动“我国新一代海洋实时观测系统（Argo）-

大洋观测网试验”项目。国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员任该项目负责人，其成员来自于国家海洋局下属

的第一、第二和第三海洋研究所、国家海洋信息中心、国家海洋预报中心和国家海洋技术中心，以及中国气象局气

象科学研究院和中国科学院南海海洋研究所等单位。

2002年3月12-14日，国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员（国际Argo科学组成员）和国家海洋局国际

合作司朱文熙副处长（国家观察员）应邀出席了在澳大利亚霍巴特召开的第四次国际Argo科学组会议。这是我国

第二次派代表参加国际Argo科学组年会。会议决定，第五次国际Argo科学组会议将于2003年3月在中国杭州召

开。

2002年3月21日，国家海洋局第一海洋研究所于卫东副研究员在执行“印度洋-太平洋暖池及其海流系统和

海-气相互作用前期研究”项目期间，在东印度洋114°42′E,14°12′S海域施放了一个PROVOR型Argo剖面浮

标。

2002年3月22日，中国从美国Webb研究公司引进的第一批（2个）Argo浮标运抵杭州，并完成实验室各项

检测工作。等待航次投放。

2002年4月5日，国家大型科学观测试验（Argo）项目组在国家海洋局第二海洋研究所的支持下，“中国Argo”

宣传网页开始面向国内外开放。

2002年4月9日，中国Argo计划协调小组成立，并在北京举行了第一次会议。

2002年6月，国家海洋局海洋技术研究所在“十五”863项目资助下自行开发研制的第一个“自持式循环剖面

探测漂流浮标”样机，进行了首次海上现场观测试验。

联合国政府间海洋学委员会（IOC）决议－Argo计划

政府间海洋学委员会考虑到:

(1)由联合国资助的项目，包括全球海洋观测系统（GOOS）、全球气候观测系统（GCOS）及全球气候变异与观

测实验（CLIVAR），正在设计一个试验性的计划，即全球海洋数据同化试验（GODAE），其目的是帮助海洋预报，

为近海预报提供边界条件，以及帮助季节性、年际间的天气预报。

（2）GODAE将很好的满足以下的需求：

（a）大大改善不同地区的合作及数据的流动；

（b）改善海洋模式及数据同化技术来开发这种信息，以满足不同用户的需求。比如公共组织对一些基础的可

观测数据的需要，其目的是监测并评定气候的变化及其影响。

（3）一个被称为Argo计划的建议，即约有3000个剖面浮标组成的全球观测网成了国际GODAE领导小组的关

注焦点，这种浮标将在覆盖全球的公开海域内施放，并测量2000米以上水体的温、盐度剖面。

（4）从这些浮标得到的数据及数据产品将通过联合国政府间海洋学委员会（IOC）和世界气象组织（WMO）的

数据交换系统以及其它正当的国际机构实时自由地获得，可以用于物理海洋学和海洋气象学的研究。

（5）剖面浮标是采用现代技术的测量仪器；它们自由地漂浮在2000米的深度上，每一周或两周浮上水面，通

过卫星向岸上发送数据。

从长远考虑，Argo计划应当与联合国海洋法公约（UNCLOS）保持一致。要注意的是，还缺乏专门的法规来管

理剖面浮标、漂流浮标及其它类似的仪器在海洋中的施放。

政府间海洋学委员会认识到：

（1）正如现有的表面漂流浮标，这些新仪器中的一些可能会漂流进入某个国家管辖的海域。

（2）Argo计划目前正在运行，并得到了执行，但还没有全球化。

大力支持GODAE的目标和行动，该计划作为GOOS和GCOS的一个组成部分，正在得到IOC、WMO、UNEP（联合

国环境署）和ICSU（国际科学委员会）的资助。

值得注意的是，Argo计划对于提高海洋和天气预报的准确性是一个很好的途径。从而对于保障人们的生命财

产及有效预防季节性和年际间气候变化所造成的影响都是大有好处的。

参照第十三届世界气象会议的主要草案，其中尤其详细地描述并签署了Argo计划。

我们要认识到这样一种需要，即要保障成员国可以从Argo计划的实时数据和长期数据中获得最大收益以及他

们应尽可能加入到这项计划中并为此作出贡献。

认为Argo计划对于实施GOOS、GCOS海洋观测系统作出了重要贡献。同时也为CLIVAR以及其它一些科学研究

计划作出了主要贡献。最后决定，如果施放的漂流浮标进入某一国家管辖海区，应通过适当途径提前通知该沿岸国

家，并告之该浮标的精确位置。

委托IOC执行秘书同WMO秘书处密切合作，并与UNEP执行官贯彻以下事宜：

1）通知所有成员国、国际水文组织（IHO）及相关的联合国机构，如国际气象组织（IMO）和联合国粮农组织

（FAO），Argo计划已被IOC和WMO通过;

2）通知所有成员国如何确定浮标投放点和如何接收数据;

3）考虑如何使所有成员国可以参加并从Argo计划中受益;

呼吁国际间合作以促成Argo计划的成功，进一步委托IOC执行秘书同海洋法专家咨询小组（ABE-LOS）和IOC

－WMO海洋学与海洋气象学联合技术委员会（JCOMM）协商，在海洋中分别投放剖面浮标、漂流浮标以及其它类似仪

器的合法性和技术问题，包括起草一项法律文书的可行性。