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2021年6月，联合国教科文组织政府间海洋学委员会（UNESCO）公布了“联合国海洋科学促进可持续发展国际十年（2021-2030）”（简称"海洋十年"）首批60项“十年行动”。至2021年11月，UNESCO批准的十年行动（包括“十年计划”、“十年活动”、“十年项目”和“十年捐助”等）已达160项。这些行动主要侧重于“大规模、多国和变革性十年计划”，以及为“十年行动”提供大规模实物或财政资源捐助，或通过提供实物和/或财政资源和/或主办“十年合作中心/协调办事处”支持“海洋十年”的协调职能等。 由包括中国在内的19个国家、36名成员组成的国际Argo指导组（AST）提交的“OneArgo: 2020年后的全球、全海深和多学科综合海洋观测网”十年计划，暂被确定为83个十年项目之一。OneArgo项目期待着在未来十年为更好地了解我们的海洋作出贡献，并与其他联合国海洋十年计划和项目进行互动。该项目隶属于联合国海洋十年计划“共同观测:满足利益相关者的需求，让每一次观测都有意义”的一部分。 限于篇幅，本话题将分为“OneArgo的使命、目标和预期成果”及“OneArgo对海洋十年的主要贡献”等上、下两篇，尽可能帮助读者更多地了解OneArgo项目。 OneArgo的使命、目标和预期成果（上篇） １、OneArgo的重要使命 OneArgo将把革命性的“核心Argo”(仅观测开阔海洋上层海水物理状态)，转变为一个真正具有全球影响力的海洋观测网，包括极地海洋和边缘海；同时会延伸到整个海洋深度，还会包含海洋生物地球化学要素观测。通过新颖的Argo数据管理系统，所有数据将实时免费共享，并在12个月内交付更高质量的数据集。 实施OneArgo将极大地增加Argo在海洋和气候服务、预测和研究方面已经取得的显著影响，并将在了解海洋生态系统、预测海洋生产力和限制全球碳与能量平衡方面取得突破性进展。
OneArgo海洋观测网，将会在目前每年布放750个“核心Argo”浮标的基础上，增加到每年布放约1100个，其中300个深海型浮标、300个多要素（包括生物地球化学要素）型浮标和500个常规型（仅观测物理海洋环境要素）浮标或称“核心Argo”浮标。 一旦实现这个目标，将会维持一个由约4600个各类剖面浮标组成的全球、全海深和多学科综合海洋观测网，并会覆盖印度洋、北太平洋、南太平洋、北大西洋、南大西洋、北冰洋、南大洋和边缘海等主要海洋盆地区域。 值得指出的是，OneArgo中的所有（约4600个）浮标虽都会用于“核心任务”（即仅观测０－2000米水深范围内的海水温度、电导率/盐度和压力/深度等３个基本物理海洋环境要素），但其中的1000个还会用于“生物地球化学任务”（即除了观测上层海洋的物理海洋环境要素外，还会测量海水中氧含量、硝酸盐、pH值和生物光学特性等６个生物地球化学环境要素）、1250个用于“深海任务”（即除了观测上层海洋的物理海洋环境要素外，还会延伸至6000米的中、深层观测）。 该项目始于2021年1月1日，结束在2030年12月 31日。估计需要5-8年的时间，才能建成这个完整的OneArgo海洋观测网。但该项目的最终目标是，在建成后还能够继续维持长期运行。
２、OneArgo的主要目标 OneArgo将在前期成功建成核心Argo海洋观测网的基础上，瞄准全球海洋观测系统的主要缺口，大幅扩展已有的剖面浮标观测网。一个新的全球、全海深和多学科综合海洋观测网的目标是： （１）通过紧急填补深海、极地海域和许多边缘海的观测空白，扩大对次表层海洋的采样，使其在空间上尽可能完整；并将调整关键海域(如赤道和西边界流区域)的观测网密度，以提高其在状态估计和海洋、气候和天气预测方面的实用性； （２）监测海洋和地球变暖的速率，以及洋流和其他导致海平面上升的因素； （３）提供数据来量化全球碳循环，包括生物碳泵； （４）监测海洋酸化和脱氧以及浮游生态系统的反应； （５）与建模、预测团队和地方资源管理者合作，优化在社会决策(从天气到百年时间尺度)预测服务中使用Argo数据，包括海洋资源管理、防止如海洋热浪和台风等极端现象，用于搜救和海洋产业的安全运行，以及用于海洋和气候评估； （６）升级数据和元数据流，以实现对及时、高质量、多学科全球海洋数据的大众化访问。如实时数据，可以改善海洋、气候和天气预报的全球和区域预报服务；以及推迟12个月的延时数据，可使科学团队以最高质量的方式实现上述第2至4的目标； （７）扩大国际、国家和区域伙伴关系，开展全球海洋观测，并为浮标进入专属经济区海域提供试点方案，使所有国家都能受益于透明和可预测的海洋； （８）通过延长剖面浮标、传感器的寿命和优化观测网维护，可以减少Argo对环境的影响，提高其成本效率； （９）与业界合作，开发研制新的平台和传感器，以提高数据的质量和数量，并降低资源和运营成本。 ３、OneArgo的预期成果 这是一个持续的、多学科的、真正的全球次表层海洋观测系统，从每个海洋盆地和主要洋区(包括极地海洋)提供免费的、与物理海洋、气候和健康相关的实时观测数据。这一面向所有人的免费开放数据流，将改进现有的全球和区域分析，使全新类型的海洋和气候预测服务和评估成为可能，彻底变革深海和生物地球化学海洋研究，并为海洋教育提供巨大机遇。 由于人为压力继续在我们的海洋上增加，迫切需要对海洋状况建立一种不容置疑的基于观测和自由分享的了解。OneArgo将提供所有深度上这些变化的大尺度次表层视图，帮助扩大卫星的次表层观测，结合我们在海岸的经历和天气的变化，从而为社会响应提供信息。 国际Argo指导组再三强调，Argo只是全球综合海洋观测系统(GOOS)的一个组成部分。它的设计目的是要与测量海平面和海面温度、盐度、风、水色、流速等的卫星观测任务，以及其他全球现场验潮仪、表面浮标、长期锚碇浮标/潜标、水下滑翔机、定期船舶巡航观测和由动物携带的传感器等网络协同工作。 Argo主要通过用户团队/社区，其中包括从事海洋预报、业务化气候和天气预报，以及全球气候、海洋和地球系统研究的科学工作者和教育工作者等，扩大其影响力。 ４、OneArgo的组织框架及其应对措施 （１）参与的国家和团体 过去二十年里，为建成核心Argo海洋观测网做出重要贡献的国家和团体有:阿根廷、澳大利亚、巴西、保加利亚、加拿大、智利、中国、哥斯达黎加、丹麦、厄瓜多尔、欧盟（团体）、芬兰、法国、加蓬、德国、希腊、印度、印度尼西亚、爱尔兰、意大利、日本、肯尼亚、黎巴嫩、毛里求斯、墨西哥、摩洛哥、荷兰、新西兰、挪威、秘鲁、波兰、罗马尼亚、俄罗斯、沙特阿拉伯、南非、韩国、西班牙、斯里兰卡、土耳其、英国和美国等41个。 这些国家和团体均已做出初步承诺，在今后十年，甚至是更长一段时间里，将给予OneArgo更大的支持和帮助，并继续做出贡献。 国际Argo指导组也期待着，借联合国“海洋十年”的发展势头，吸引更多的沿海国家参与其中。摩纳哥和葡萄牙等国已经承诺，在OneArgo项目实施期间开展合作。 （２）国际协调机构及其主要职责 为了适应OneArgo所设计的更大、更复杂的任务，Argo指导组成员已经包括了各任务小组的共同主席；同时，数据系统也在迅速建立其管理和分发新参数数据的能力。 早期，Argo已经建立了完善的国际协调机构，包括： １） 一个国际指导团队，负责监督整个项目及其设计和实施； ２） 一个专门负责协调和实施重大新改进的任务团队，如深海观测和生物地球化学任务； ３） 一个国际Argo数据团队，负责监督Argo数据系统的开发和运营，以及为Argo数据管理协议制定格式和标准等； ４） 一个项目办公室，设在美国斯克里普斯海洋研究所。主要为了促进Argo的协调和运作，并在与Argo数据用户的沟通方面起着至关重要的作用； ５） 一个世界气象组织－政府间海洋学委员会（WMO-IOC） 海洋学和海洋气象学现场观测计划支持联合中心（OceanOPS），位于法国布列斯特市。该联合中心承担的部分职责，也就是早期国际Argo信息中心（AIC）的工作，负责监视Argo观测网的运行，确保其满足IOC EC-XLI-4决议和技术性能分析的要求，并在摩纳哥设立了一个分支机构，主要以生物地球化学任务和地中海区域观测为工作重点。 OneArgo将按照IOC第EC-XLI-4号和EC-LI/Dec.4.8号两个决议实施，后者涉及生物地球化学发展能力和附加参数的框架；还将与IOC/UNESCO和WMO秘书处、区域组织和成员国密切合作，探索浮标方便进入专属经济区(如边缘海)的解决方案。而改进此类程序以实现快速解决方案，可以看作为完成和维持新的全球海洋观测网的关键，因为每年有约30%的浮标会布放在成员国的专属经济区海域。 （３）主要活动及应对措施 目前在为Argo计划做出贡献的30个国家项目，将继续承担能力建设任务，并会扩大规模，以实施包括“OneArgo”在内的新设计方案。通过AST及其新任务小组的协调，全球Argo团队将共同开发、评估和实施新技术和新软件，以满足提供完整的全海深剖面、在海冰下运行和扩展到生物地球化学参数测量等的需求。这还涉及到布放浮标、项目运行和与提供平台和传感器的供应商之间的协作等。 为了实现和维护OneArgo设计，该团队将在未来十年内加倍努力，把目前每年仅核心Argo的750个浮标布放量扩展到约1100个，维持一个由约4600个各型（包括深海、生物地球化学和核心任务等多种类型）剖面浮标组成的全球海洋观测网。为了管理好这个扩大的浮标观测网，以及分发和管理好更大、更多样化的数据集，现有的Argo基础设施将会得到加强。通过正在进行的数据和技术研讨会，各Argo成员国的能力也将会得到发展，以分享和共同面对所有的技术挑战。 新的任务小组和技术任务小组将监测新改进工作的进展，而整个工作将通过一个多样化的AST进行协调。浮标的可靠性将通过定期的技术研讨会不断监测和提高，并分享最佳做法和最新的技术升级。在Argo历史上，核心浮标布放时的预期寿命仅为2年，目前则已经达到了6年，几乎每5年就能增加1年。为了减少Argo对环境的影响，提高成本－效益比，这样的改进工作会在多学科浮标和深水浮标上继续进行。 新的任务小组还将为生物地球化学参数制订与现有的温度、盐度和压力等相似的质量控制程序，并研制新的质量控制方法。同时，还需要不断改进这些程序，以提高深海测量数据的准确性。将与其他观测系统网络，以及与商业和科研船舶运营商开展更强有力的合作。通过全球海洋观测系统内的观测协调小组，寻求与卫星和其他现场观测网络之间更紧密的合作，以提高效率并确保整个系统的协同设计。与气候、海洋模拟和再分析团队等的接触、互动和反馈，将会进一步提高OneArgo这一扩展数据流的应用及其影响。同样，教育的延伸将扩大到一个更跨学科的社区。 为了开发更强大、成本更低、寿命更长的浮标，OneArgo的新技术已经通过了多个阶段的测试，即从设计、示范布放到区域观测网试点等。确定并解决了许多技术上的挑战，从而形成了这个改进的、低成本的全球海洋观测网。其中改进措施包括浮标避冰及剖面数据的临时自容式存储，以及生物地球化学传感器和新的浮标、传感器等，可供多种选择，并可下沉到6000米深度观测。深海或生物地球化学浮标也有助于核心任务，但没有核心浮标那样经过验证。所以，从综合的OneArgo观测网对核心任务的风险/效率权衡考虑，会尽可能避免核心数据流遭到破坏。 Argo为业务化服务、海洋和气候评估、科学研究和教育活动等提供数据。我们已经咨询了这些用户社区，以确定哪些观测网增强将产生最大的影响和应用。许多基于模型的观测设计和影响研究已经为OneArgo的设计提供了依据。因此，OneArgo能够很好地为人类社会，特别是“可预测的海洋”、“安全的海洋”、“透明的海洋”和“可持续并富有生产力的海洋”做出贡献。 Argo数据系统正在不断发展，以适应新的任务数据，并提高其对广大合作伙伴的实用性和可访问性。我们还促进了对数据的更好了解，以确保用户在解释他们的分析时采用最优方法。我们的业务合作伙伴广泛期待新的Argo强化观测，并能将数据整合到现有的Argo数据流中，其实在许多情况下已经在使用了。 许多团队，尤其是海洋预测团队，完全可以立即利用OneArgo的测量结果。为了确保OneArgo数据的快速和充分利用，预测小组已经进行了大量理论和实际测试，以确保其即时利用。 与全球海洋和气候观测系统的其他部分，包括卫星、锚碇浮标、表层漂流浮标和水下滑翔机等的协同观测，可以使数据同化模型和预测系统得到最佳利用。Argo是大多数年代际和季节预报系统的主要次表层数据源，并被认为对新生代耦合热带风暴预报系统至关重要。 OneArgo的数据将填补深海、极地和有生命海洋的主要空白，这些对现有(海洋、气候和天气)和未来(海洋健康、生态系统和生产力)的预测和分析均至关重要。OneArgo将对海洋研究和教育产生重大影响，而已经成为数千篇研究论文和数百篇研究生论文基础的核心Argo，就是最好的印证。 OneArgo将会把“核心Argo”转变为一个真正具有全球影响力的海洋观测网，人们研究问题的视角也会从区域转向全球。收集的更长时间序列和更大范围的海洋环境要素资料，使得科研人员有能力探索和研究从年际（季节至十年尺度）到年代际（数十年尺度）的海洋和天气/气候问题。除了厄尔尼诺和拉尼娜现象，还有那些与ENSO事件相似的异常现象，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，也已进入科学家们的研究视野。 源源不断的Argo数据流，不仅会把人们的研究热点从上层带到中层和深层海洋，还会从当前的物理海洋学拓展到生物地球化学，甚至从自然科学领域延伸到社会科学领域。 除了提供常规的业务和基础研究应用外，该观测网还会支持重要的即时预报和预测服务、科学和政策评估等，有助于拯救生命，避免财产损失，告知公众和政府对环境变异性和变化的反应，以及对海洋资源的可持续管理和海洋健康的保护等，同样也能为实现联合国海洋科学促进可持续发展十年提出的构建我们所需要的科学，打造我们所希望的海洋愿景而做出重要贡献。（后续） |
