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Argo:海洋世纪角逐的竞技场与试金石

leejiafu 发布于 2024-1-30 16:25 71 0

分类专栏:海洋杂谈

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One ...

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. 06

全球海洋OneArgo计划实施进展热点追踪

国际Argo计划发起之初,得到时任美国总统布什的重视和支持,美国Argo计划由此获得了首批1,200万美元资助、投放1,000个剖面浮标;之后又不断增加投资及浮标数量。直至当下,美国Argo累计投放的自动剖面浮标数量超过了8,000个,始终占了全球海洋Argo/OneArgo观测网中活跃浮标总数(约4,000个)的50%左右,远远领先于其他50多个Argo成员国和参与国。 

20多年来,国际Argo计划及其建设的全球海洋立体观测网,不仅成了各沿海国家展示国力和科技实力的竞技场,也象征着战略上的较量和毅力上的比拼,而且还成了测试各国关注国际大科学计划及其参与国际海洋合作热情的试金石。说白了,还是在抢占国际海洋事务中的话语权。

21世纪是个海洋世纪。可以看到,世界上许多沿海国家,特别是那些先发达国家,不光是说说的,而是在扎扎实实地行动。

这次我国隆重表彰工程师队伍里的杰出代表和团队,国内Argo人虽抱有幻想,但万万没有想到荣誉会落在他们身上。他们由此而激动、心酸,甚至流泪,因为他们坚持了五年、十年、二十年,甚至更长时间的Argo亊业,终于获得了国家的高度重视和充分肯定,长期的憋屈总算释然了。

用他们的话来说:个人的得失是小、国家的需求是大。看到国家对Argo依然厚爱,纵使他们身上那股行将熄灭的火焰再次被点燃、那颗已经冷漠的心又被温暖了起来,并有心要将国家托付的重任和事业进行到底。

事实上,世界上许多沿海国家和国际组织,对Argo的青睐、重视和表彰与激励,可谓由来已久。从Argo官方网站等披露的信息来看,就涉及多个沿海国家和国际组织,一并概述如下。

1、中国刘增宏荣获2023年度“国家卓越工程师奖章” 

2024年1月19日,在北京人民大会堂举行“国家工程师奖”表彰大会刘增宏被授予“国家卓越工程师”称号。这是我国工程技术领域的最高荣誉,以表彰工程技术领域先进典型,激发引领广大工程技术人才埋头苦干、勇毅前行。

刘增宏正高级工程师,现任杭州全球海洋Argo系统野外科学观测研究站(简称Argo野外站)站长。20多年来,他专注做的一件事,就是代表中国参与并实施Argo计划及其区域和全球Argo实时海洋观测网的建设与维护。

作为技术负责人,他带领团队先后开发成功专门用于核心(Core)、生物地球化学(BGC)和深海(Deep)Argo浮标数据接收、处理和交换共享的业务化系统,以及全球海洋Argo数据集快速质量控制系统,为独立自主建成中国Argo实时资料中心(杭州)和北斗剖面浮标数据服务中心(中国杭州)提供了关键技术支撑,并为国产剖面浮标和北斗卫星导航系统走出国门、参与区域和全球Argo/OneArgo观测网建设奠定了扎实基础,使得我国成为世界上9个有能力向全球Argo资料中心提交经实时质量控制、并完全符合国际标准要求的浮标资料国家之一,以及第3个有能力为全球Argo/OneArgo观测网提供浮标信息/数据卫星传输服务的国家。 

经过20多年的不懈努力,我国累计投资布放了560多个剖面浮标,以及研制完成一整套涉及浮标观测信息解码、数据质量控制、数据交换共享和数据产品制作等技术、方法与体系,推动了Argo资料开放共享、衍生数据产品研制及其在业务化预测预报和基础研究中的应用,取得了一大批可喜的调查研究成果。不仅尽到了一个国际Argo计划成员国应尽的责任和义务,为我国在大型国际海洋合作调查研究计划中占得了一席之地,也为我国科学家赢得了同步共享全球海洋Argo资料的难得机遇,而且还在该领域填补了多项国内空白,部分创新成果跻身国际先进行列。

据国际Argo官方网站发布:刘增宏,自然资源部/原国家海洋局第二海洋研究所正高级工程师,国际Argo指导组(AST)、国际Argo资料管理组(ADMT)和深海Argo任务组成员,并担任中国/东北亚AST执行委员会候补委员。

2、澳大利亚苏珊荣获2023年度“亨利·斯托梅尔研究奖章” 

2022年8月17日,美国气象学会(AMS)公布了2023年度各项荣誉和奖项名单,国际Argo指导组(AST)联合主席苏珊(Susan Wijffels)博士,因其在“为理解海洋和淡水的储存和热量输送以及监测全球水循环变化中做出的卓越贡献”,获得2023年度“亨利·斯托梅尔(Henry Stommel)研究奖章”。

据悉,“亨利·斯托梅尔研究奖章”是为纪念美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)著名物理海洋学家亨利·斯托梅尔而设立,是美国气象学会授予海洋学家的最高奖项,用以表彰他们对推进海洋动力学和物理过程的理解所作出的杰出贡献。

苏珊女士,前澳大利亚Argo计划首席科学家,现任美国伍兹霍尔海洋研究所高级研究员,2010年起担任国际Argo指导组联合主席,为国际Argo计划的发展作出了重要贡献。

3、中国乔方利荣获2022年度“曾呈奎海洋科技奖”突出成就奖

2022年11月25日,在中国海洋湖沼学会第十二次会员代表大会上,自然资源部第一海洋研究所乔方利研究员荣获第七届“曾呈奎海洋科技奖”突出成就奖。

乔方利,自然资源部第一海洋研究所研究员、副所长,长期从事海洋与海气耦合模式研发工作。经过30多年的不懈努力,他率领团队取得了一系列原创性突破,把我国海洋、台风和气候预测预报整体推进到世界第一方阵,并在一些关键领域实现了国际引领。

在海洋观测领域,乔方利团队成功研制了新一代全球导航卫星系统(GNSS)海洋表层漂流浮标,不仅解决了利用常规海洋调查船观测成本高的问题,还可弥补利用自动剖面浮标建立的全球次表层立体海洋观测网(Argo/OneArgo)的不足,为提升海洋观测/监测能力作出了积极贡献。

乔方利还是联合国“海洋科学与可持续发展十年规划(2021-2030年)”专家委员会成员、联合国“海洋科学促进可持续发展十年”咨询委员会成员和国际Argo指导组(AST)成员,以及世界气候研究计划(WCRP)气候和海洋变异性、可预测性和变化科学指导小组(SSG)成员等。

据悉,“曾呈奎海洋科技奖”是我国首个以海洋科学家命名的科技奖项,旨在继承、开拓和发展我国卓越科学家曾呈奎先生在海洋科学领域开创的事业,弘扬先生爱国奉献、治学严谨、勇于创新、奋力开拓和重视选拔新秀的精神,鼓励广大中青年科技工作者热爱海洋科学事业,勇攀科学高峰。中国海洋湖沼学会于2009年设立“曾呈奎海洋科技奖”,每两年推荐评选一次。

4、美国迪恩荣获2018年度“亚历山大·阿加西奖章” 

美国加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所(SIO)的迪恩·罗米奇(Dean Roemmich)教授,获得2018年度“亚历山大·阿加西奖章(Alexander Agassiz Medal)”。该奖项每五年颁发一次,以表彰在海洋科学方面的原创贡献。迪恩则在海洋环流和气候变率研究、全球海洋热盐收支研究,以及领导创建全球海洋气候观测网---Argo方面做出了开创性贡献。

1911年,由挑战者探险队的主要科学家之一的约翰·默里爵士设立“亚历山大·阿加西奖章”。自1913年以来,“亚历山大·阿加西奖章”被授予各个领域最杰出的一些海洋学家。约翰设立这个奖项是为了纪念他的朋友亚历山大·阿加西,他曾在1901年至1907年期间担任美国国家科学院院长。

迪恩·罗米奇,美国斯克里普斯(Scripps)海洋研究所教授,国际Argo计划发起人之一,曾担任多届AST联合主席,现为AST成员、Argo名誉联合主席。

迪恩首先提出了国际Argo计划的初步设想,随后又领导并组织实施了该计划。即将建成的由近4,000个自动剖面浮标组成的全球Argo实时海洋观测网,旨在收集全球海洋0-2,000米深度范围内的温度、盐度、密度和海流,以及与气候变化相关的信息。目前,已经有超过30个国家和团体的数百名科学家直接参与了该计划,或者与该计划开展合作,堪称海洋科学界的一次国际盛会。

这些浮标所获取的、且免费共享的海洋环境要素资料,已经改变了人们对海洋在气候变化中所扮演的角色及其在不同时空尺度下的认知。Argo计划也使得学者们可以对海洋中层环流、海洋季节循环和年际尺度上的海气现象(如El Nino事件),以及全球海洋热储量的长期变化趋势等进行广泛而有深入的研究。迪恩的研究正是在这些方面取得了杰出成就。

据悉,Argo计划实施前,迪恩已经是海洋界的一位著名学者,他的研究包含了使用现场水文观测资料结合卫星高度计资料,探讨大尺度海洋环流及其海洋热量收支状况等;并在研究过程中发现了新型传感器,以及新的实时海洋观测网的广泛需求,进而发展到目前运行良好的全球Argo实时海洋观测网。迪恩还曾是联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第5次气候评估报告的首席作者。

5、美国格雷戈里荣获2018年度“亨利·斯托梅尔研究奖” 

格雷戈里·约翰逊(Gregory C. Johnson)博士荣获由美国气象学会(AMS)颁发的2018年“亨利·斯托梅尔(Henry stommel)研究奖”,表彰他对了解从赤道到两极、从海洋表面到海底的海洋变化作出了根本性贡献,并对海洋在气候中的作用进行了开创性研究。

格雷戈里,美国海洋与大气管理局(NOAA)太平洋海洋环境实验室(PMEL)首席研究员,已在该实验室工作了近30年。与他人共同领导了PMEL的生物地球化学和海洋物理项目的全球观测,以及PMEL的核心和深海Argo剖面浮标项目;他曾多次担任海洋研究船调查航次的首席科学家,并担任IPCC WG1 AR5的首席作者。他在美国和国际Argo和GO-SHIP计划中担任领导职务,是AST成员。

6、美国史蒂夫、莫莉、克劳迪娅和格雷戈里荣获2018年度“美国国家海洋与大气管理局局长奖”

2018年美国国家海洋大气管理局局长奖NOAA Administrator’s Award授予史蒂夫·皮奥特维茨Steve Piotrowicz、莫莉·巴林格Molly Baringer、克劳迪娅·施密德Claudia Schmid和格雷戈里·约翰逊Gregory Johnson),以表彰他们为美国Argo海洋观测项目做出的杰出成就,提供了出色的海洋学数据,并开启了全球海洋学的新时代。

7、中国乔方利荣获2014年度“伍斯特奖”和“杰出科学家奖”

2014年10月20日,在韩国举行的北太平洋海洋科学组织(PICES)第25届大会上,原国家海洋局/现自然资源部第一海洋研究所乔方利研究员,荣获由PICES科学委员会主席颁发的“伍斯特奖(The Wooster Award)”。

“伍斯特奖”是PICES的一个重要奖项,为纪念其创始人之一、也是首任主席劳伦·伍斯特博士而设立。自2001年起,每年选择一位在海洋科学领域做出突出贡献的科学家授予此奖。

同年4月22日,在越南芽庄召开的联合国教科文组织政府间海委会西太分委会(UNESCO/IOC/WESTPAC)第九届国际海洋科学大会上,乔方利研究员还被授予联合国教科文组织政府间海委会西太分委会“杰出科学家奖(Outstanding Scientist Award)”。

政府间海委会是联合国主管海洋科学、观测和服务的全球性政府间组织,成立于1989年的西太分委会是其在西太平洋及毗邻区域的地区分支机构,成员国包括了东亚、东南亚及美、澳在内的20多个国家,主要职能是执行海委会全球性海洋科学、海洋观测服务项目在地区的开展,并根据本地区成员国的共同兴趣,发起、推动和协调适合本地区的海洋科学、观测服务及能力培训项目。

在庆祝西太分委会成立25周年之际,为表彰和鼓励在海洋领域做出杰出科学贡献和推动区域海洋科学合作起到引领作用的科学家,2013年决定设立“杰出科学家奖”。

8、美国格雷戈里荣获2013年度“Georg Wüst奖”

格雷戈里·约翰逊(Gregory C. Johnson)博士还于2013年4月在奥地利维也纳举行的欧洲地球物理联盟(EGU)大会上,获得了2013年度“Georg Wüst奖”。这个两年一次的奖项由德国海洋研究和海洋动力学学会赞助,旨在表彰对海洋学领域的杰出贡献。

9、加拿大霍华德荣获2012年度“Prix'Excellence奖”和“J.P.塔利奖” 

2012年11月29日,霍华德·弗里兰(Howard Freeland)荣获2012年度“Prix'Excellence奖”。这是加拿大渔业和海洋领域最负盛名的奖项,表彰个人和团队对该领域做出的具有典型性的贡献。

霍华德,加拿大渔业和海洋部海洋科学研究所资深研究员,国际Argo计划发起人之一,曾担任多届AST联合主席,现为AST成员、Argo名誉董事和Argo名誉联合主席。

同年,霍华德·弗里兰还获得了由加拿大气象与海洋学会授予的2012年度“J.P.塔利奖”,表彰他在国际和加拿大Argo计划实施及其观测应用方面杰出的研究和领导能力。 

10、美国迪恩当选“AGU 2010年度会员”

据美国地球物理学会(AGU)网和美国斯克里普斯(Scripps)海洋研究所消息,国际Argo科学组AST联合主席迪恩·罗米奇Dean Roemmich教授当选为AGU 2010年度会员

迪恩长期从事全球海洋环流和海洋在气候中的作用等研究,在学术上具有很深的造诣。2000年以来他作为国际Argo科学组的联合主席,致力于推动由世界上15个国家和地区参加的全球Argo实时海洋观测网的建设。该观测网已于2007年10月底(在全球海洋上正常工作的浮标总数已达到3,006个)全面建成,这在海洋观测研究历史上具有里程碑式的意义。迪恩当选为AGU年度会员,可谓实至名归。

AGU成立于1919年,为国际性非营利研究机构,拥有来自全球135个国家的5.8万余名会员。当选为AGU年度会员是对作出杰出科学贡献者的一项殊荣,仅授予千分之一的会员。会员候选人必须在地球或航天科学领域获得公认的卓越地位,且其持续性的研究必须对该研究领域产生重大影响。

11、澳大利亚苏珊荣获2009年度“AMOS奖章”和“M. R. Banks奖章”  

2010年1月4日,苏珊(SusanWijffels)被澳大利亚气象与海洋协会授予“2009年度AMOS奖章Medal of AMOS)”和澳大利亚塔斯马尼亚(Tasmania)皇家学会颁发的“2009年度M. R. Banks奖章(M. R. Banks Medal)”。

“AMOS奖章”主要颁给在澳大利亚气象、海洋或者气候研究中做出卓越贡献的青年科学家;而“M. R. Banks奖章”则是颁发给公开发表了高质量学术著作并在科学研究的重要新领域起领航作用的青年学者。

苏珊博士,澳大利亚联邦科学和工业研究组织海洋研究部研究员、澳大利亚Argo计划首席科学家、国际Argo科学组(AST)联合主席。

12、美国迪恩荣获2007年度“斯维德鲁普金奖” 

2007年11月8日,迪恩·罗米奇Dean H. Roemmich)教授还被美国气象学会授予“斯维德鲁普金奖(Sverdrup Gold Medal Award)”。颁奖词写道:“对海洋在气候中的作用测量和理解做出了重大贡献,并领导了Argo剖面浮标观测网的开发和实施”。

13、Argo项目荣获2022年度“IEEE企业创新奖” 

Argo项目(The Argo Program)于2022年春季荣获“2022年度国际电气和电子工程师学会企业创新奖(2022 IEEE CORPORATE INNOVATION AWARD)”,表彰在海洋和气候科学与技术领域的大规模自主观测创新。

2022年5月,苏珊(Susan Wijffels梅根(Megan Scanderbeg颁奖典礼上接受了该奖项;苏珊还发表了简短讲话。她感谢IEEE的认可,以及多年来为Argo项目做出贡献、并使这个奖项成为可能的所有人。目前在美国国家海洋与大气管理局NOAA展出

14、国际Argo指导团队荣获2018年度“PICES海洋监测服务奖 

2018年10月28日,在日本横滨举行的2018’PICES(北太平洋海洋科学组织)年会上,国际Argo指导团队(IAST/AST)荣获第11届PICES海洋监测服务奖(POMA)。

PICES科学委员会主席Hiroaki Saito博士在颁奖仪式上介绍了POMA奖并宣读颁奖词内容详见后面一节!PICES海洋监测服务奖(POMA)主要表彰长期从事北太平洋海洋监测和数据管理,并为海洋科学发展做出重要贡献的组织机构、团队和优秀个人。

据悉,北太平洋海洋科学组织成立于1992年,成员国包括中国、美国、加拿大、俄罗斯、韩国和日本,是北太平洋区域重要的政府间海洋科学组织并于2007年设置PICES海洋监测服务奖,以表彰那些通过长期海洋监测和数据管理,在北太平洋海洋科学领域取得显著成就的组织、团体和个人。

15、美国Argo团队荣获2003年度”国家海洋学伙伴计划(NOPP)卓越合作奖”

美国还设立了一个国家海洋学伙伴计划(NATIONAL OCEANOGRAPHIC PARTNERSHIP PROGRAM,NOPP)“卓越合作”奖(“Excellence in partnering”Award),以激励国内海洋学伙伴间的合作。

据公开报道,2003年,美国Argo团队获此殊荣。其获奖理由是:Argo是一个由3,000个自由漂流剖面浮标组成的全球观测网,可以测量海洋2,000米以上的温度和盐度。这使得首次对上层海洋的温度、盐度和流速进行连续监测成为可能,所有数据在收集后的几个小时内就会被转发并公开。”目前,该奖在美国斯克里普斯海洋研究所展出。

16、颁奖词

PICES科学委员会主席Hiroaki Saito博士在第11届PICES年会为国际Argo指导团队荣获“2018年度PICES海洋监测服务奖(POMA)”宣读颁奖词

1999年的海洋观测大会上首次提出Argo计划并得到认可,2001年正式成立Argo科学AST2001年1月在海洋中仅有137个剖面浮标,当时还难以想象会成为一个覆盖全球的海洋观测网。至2004年1月,该观测网中的业务运行浮标快速增加到了1,000个;2005年9月超过了2,000个;而到2007年11月则达到了3,000个浮标的初始建设目标。 

之后,观测网的扩张规模有所放缓,但收集的观测剖面却是以前所未有的速度增加。2008年12月,海洋中的浮标已经有3,236个,收集的剖面数量超过了50万条;到2012年10月,则达到了100万条。之后,观测网继续扩张,尽管速度有些放缓然而,到2016年1月,海洋上活跃浮标的数量已经达到了4,000个。预计在2018年11月10日前后,收集的剖面总量会超过200万条。

Argo剖面的数量是十分惊人的。Argo计划的更大成就在于南大洋的“夏季偏差”(历史上观测比较稀少)得到了抑制,……。自动剖面浮标不会“晕船”,可以在海上长期、持续观测,一些最新的浮标寿命超过了7年。

Argo计划的全球目标只能通过国际合作才能达到。到目前为止,世界上有40个国家在布放浮标,以支持Argo计划的顺利实施,其中包括所有6个PICES成员国。

自动剖面浮标只能在2,000米海洋上层观测,这一直被人们视为Argo计划的一个短板但目前正在启动实施的一个子计划,其浮标的剖面深度可以达到4,000米,甚至6,000米。这就是深海(Deep)Argo计划。

还有一个就是生物地球化学(Bio-Geochemical,BGC)Argo观测网。2018年BGC-Argo计划已经获得联合国政府间海洋学委员会(IOC)的批准。所有浮标仍然会测量海水的温度和盐度,但之后很多浮标会携带各种BGC传感器,可以测量如pH、硝酸盐、叶绿素和溶解氧等。

PICES已经注意到,在BGC观测网中北太平洋的浮标数量明显不足,而目前还缺乏解决这个问题的任何计划。有一个充满希望的迹象是,加拿大政府已经宣布将加大对BGC Argo计划的投入力度。这是对最近召开的七国集团(G7)环境部长会议的回应。

所有Argo成员国已经同意实施单一的、统一的数据策略。所有观测数据应该是近实时的(在实践中,90%的剖面数据可以在收集后的24小时内交换共享),而且在地球上的任何一个人都可以无条件免费获得、使用。这些观测数据都具有通用的数据格式,并采用统一的方法进行实时和延时模式质量控制。

如此广阔的采样覆盖和轻而易举可以获得的数据,Argo广泛受到人们的青睐、且数据被大量应用,也就不足为奇了。近些年来,全球许多科学成就都归因于Argo。

我们注意到,随着观测网的逐渐成长,Argo数据的应用也在不断增加。从2015年开始,使用Argo数据的论文正以每天一篇的速度公开出版。2018年11月上旬将在东京召开第六届Argo科学研讨会,离横滨不远,将会有一个机会来庆祝观测网即将到来的200万条剖面。


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