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船载CTD仪，无论是装配了单探头还是双探头传感器，其实都很难保证观测资料的精度（详见连载一、二、三、四·下篇），更不用说观测准确度了。何况，CTD传感器，除了受客观因素，如原器件老化、生产过程存在瑕疵，以及海上使用遇到恶劣海况、受海面油污染和生物附着、污垢等影响外，还会受到千奇百怪的主观因素，如检定不及时或者漏检，以及日常维护保养、操作使用不当和频繁受损、丢失等因素的影响。
列举的两个代表性案例，一个已经在上篇中叙述，这里再说说另一个。希望能引起广大有识之士对国内海洋观测领域执迷地使用进口CTD仪、又漠视观测资料质量现象焦虑的共鸣。 影响CTD资料质量的各种主观因素及其简要分析（下） 这里叙述回顾的案例来自“国家自然科学基金共享航次计划”（简称“共享航次计划”），也称“海洋科学调查船共享航次船时项目”，试点始于2009年。 共享航次计划的资助力度由早期的约1000万元/年，提高到近期的约4000万元/年。统计表明，截至2020年底，累计资助了100多个共享航次，大约有1470个基金项目及其来自115个科研院所和高校的约6000余人次参与了现场调查作业。调查资料涵盖物理海洋、海洋化学、海洋生物、海洋地质等学科。 近期，国家自然科学基金青岛海洋科学资料共享服务中心（以下简称“资料中心”）网站，已在陆续发布共享航次于2015-2017年期间从东印度洋和西太平洋海域获取的CTD实验数据，供需要的用户下载使用。 为了推进共享航次计划所获CTD数据质量审查的速度和开放共享的力度，有助于组织实施部门和单位不断完善基金项目共享航次资助与管理措施及方案，进一步提高共享航次计划获取的CTD数据质量，推动我国海洋科学的高质量发展，通过调研并查阅相关资料、文献，就共享航次计划实施过程中因主观因素引起的CTD数据质量问题，以及产生的原因等做了一些简要分析，并提出几点粗浅认识和意见建议，供相关部门和单位决策参考。 1、共享航次计划科学考察项目的主要特色
这就决定了参与共享航次计划的单位和人员，以及调查内容和要求等，都会与上篇中提到的海洋调查专项，有许多不同之处。如参与海上调查的单位会比较多而杂，几乎包含了全部受到国家自然科学基金资助的涉海项目团队所在单位；调查人员也可以说是来自五湖四海。而且由每个航次临时组成的调查队伍，还呈现了一个比较鲜明的特色，即调查人员基本上都是以在读硕士和博士研究生为主。 虽然，两者同样是为了获取海上第一手资料，但科学考察项目使用的手段、方法等要比专项/综合调查更灵活多样。如使用的观测仪器，有可能还是实验样机；即使是利用常规观测仪器，其采样要求可能也会与众不同，甚至会“别出心裁”，完全是为了研究和解决关键科学问题的需要。 当然，也有的基金资助项目所提科学问题可能就来自于历史普查资料分析研究的基础上，需要深入调查以获取第一手资料。一是用来检验和佐证前人已经发现的现象和特征；二是揭示和发现新的现象、特征和规律等。 可以看到，参与共享航次计划的科学考察项目，对于海水温、盐度和压力（CTD）等３个基本的海洋环境要素，几乎是每个航次必备的观测内容；而且，利用的仪器设备同样比较单一，基本上以美国海鸟（SBE）公司生产的系列CTD仪，如911、917、37、25、21型为主。罕见利用国产CTD仪观测的。至于比测仪器设备，如颠倒温度表和实验室盐度计等，则很少有提及的，使用的更是鲜见。 这里归纳的影响CTD资料质量的人为因素，主要来自于2014和2015年度共享航次报告集，以及提供数据质量审查专家的相关材料和CTD测站上的水文数据样例等。虽然不够全面，但仍不失有一定的代表性；况且，作者也只是从资料开放共享的角度来分析、探讨产生问题的原因，以便能够针对性地提出些许改进完善的意见建议，并无其他邪念。 共享航次比测主要有两种形式：一是CTD仪之间（另一台是备用CTD仪）的比测，原则上每个航次安排一次；二是按照规范要求的每天一次与颠倒温度表和盐度计的比测。 两者之间是否存在测量系统误差？是否影响到观测数据的质量？如何统一观测数据质量的？均未见详细说明，更没有看到比测数据或者相关图表等。 （2）CTD校正时间不符合相关要求
CTD传感器的标定信息十分模糊，有的航次时间与传感器标定时间相距２年多的；也有的是在航次结束后一年才标定的；有的甚至连CTD仪送检没有，都无从知晓。 （３）CTD仪损坏及其缺测现象时有发生 还有的反映在调查过程中发生CTD仪或者绞车故障，导致连接电缆绞断，造成CTD数据缺失的；至于电缆漏水、短路造成数据传输出错的事故，更是司空见惯，但也罕见对故障或者事故阶段获取的数据质量进行评估的。 执行渤黄海共享航次（冬季调查）的数据报告中还特别提到，因受到频发的寒潮以及恶劣海况和海冰的影响，导致SBE 911 CTD仪温盐泵结冰，无法开启；同时，采水器电磁开关由于结冰无法激发，采用防冻措施依然无法解决问题等情况的发生。 每个共享航次都要求按统一格式提交调查航次报告，内容涉及航次概况、执行情况、工作总结和初步成果等，但缺乏调查航次至关重要的“数据质量控制或者评估”内容。在“南海北部地球物理航次”（2015/07-08）报告中，意外发现专设有“调查成果”一节，并有“数据成果”和“数据质量评估”的表述。但在其他航次报告中，虽有“航次初步成果”谈及收集数据、样品数量的，却罕见对观测数据质量评估的。 （６）CTD仪观测技术人员严重不足 据一份初步的统计资料表明，2015年度执行的10个共享航次，有近50家科研院所的590余人次参加。其中在读研究生（含硕士、博士）合计达420多人次，占了总人数的70%以上。2016-2017年期间执行的共享航次，也存在类似现象。 其次是从数据质量审查材料和CTD数据样例中发现的一些问题和瑕疵，主要体现在送审的CTD数据存在明显的质量问题和CTD温盐度毛刺现象未能校正或者标记质量控制符等两个方面。这里仅以2015年和2016年度执行的两个西太平洋共享航次为例。 （１）在读研究生成了海洋调查一线的“主力军” 有学者撰文称，“该群体海上作业能力直接决定了海洋调查的安全实施和数据质量”。尽管看来，这种评述有点言之过甚之嫌，但会直接影响到诸如CTD实验数据的质量，或者成为导致数据质量下降的原因之一，还是恰如其分的。俗话说，“铁打的营盘流水的兵”。如果将科研团队比作“营盘”，那么“流水的兵”就是在读研究生了。 还有的研究生出海任务一个接着一个，疲于奔命，连学位论文都没有足够的时间准备，而对海洋调查知识与数据处理技术的了解和掌握又是一知半解，导致研究生培养质量明显呈现下滑趋势。 资料中心为了加快共享航次计划所获CTD实验资料开放共享进程，依据自然科学基金委地球科学部出台的《国家自然科学基金共享航次计划调查资料管理和共享使用办法（试行）》，制定发布了“共享航次计划调查资料汇交方案（试行）”，并诚邀在海洋调查一线的专家学者担任资料质量控制专家，对收集的2015-2017年期间在东印度洋和西太平洋海域获得的CTD实验资料，进行了审查，并选择部分航次中的CTD资料，包括原始数据和后处理数据，发布在该中心运行的共享服务平台上，供用户申请、共享。 由于共享航次计划科学考察项目采集的CTD实验资料，大多数存在先天不足的问题（如使用的CTD传感器没有按要求送检标定或者只做了航前检定、海上现场观测时也没有按要求与颠倒温度表和实验室盐度计进行比测，或者做了比测却没有取得有效数据等），按照常规的“实时质量控制”程序已经无法对这些CTD实验资料进行质量再控制工作，也难以确定每个航次的观测准确度等级。故需要与从事CTD数据处理的专业团队合作，才有可能做好这项“几乎不可能完成”的工作，抑或也只能得到部分挽救和确认。 至于所谓的CTD“原始数据”，如果没有详细的数据使用说明，且绝大多数用户又缺乏CTD仪观测数据处理的专业知识，那么原始数据的轻率公开共享，对广大资料用户而言，尤其是对海洋科学的高质量发展，只会是有害而无一利。 （３）完善调查资料汇交方案应是当务之急 共享航次计划项目实施过程中暴露的一些问题，如使用的观测仪器缺乏标准计量与检定、考察船没有配备足够的技术支撑人员，以及CTD实验资料缺少质量控制等，但只要严格按照试行的《国家自然科学基金共享航次计划实施方案》和《国家自然科学基金共享航次计划调查资料管理与共享服务办法》，以及《国家自然科学基金共享航次计划调查资料汇交方案》中提出的相应规定和要求执行，其实也是可以迎刃而解，甚至可以避免的。 或许只是上述方案中的某些规定和要求过于笼统，没有细化，缺乏可操作性等原因，从而被人为忽视了；更多的可能是理解、认识上的不同，导致执行过程中呈现五花八门、参差不一的结果。为此，修改、补充和完善《国家自然科学基金共享航次计划调查资料汇交方案》，似乎显得十分重要，迫在眉睫。 如目前由资料中心发布的“调查资料汇交方案”试行版，对“原始数据”的定义，只提到“仪器标定文件”，没有明确注明含校正参数，导致提供给审查专家的信息中，只有仪器标定文件首页，而缺少具体的校正参数内页；有的甚至只有“仪器在航次前已经送检”的文字表达，而没有提供标定证书影印件的。 “数据说明”定义中提到，“通过仪器测试取得的数据，还需提供仪器的名称型号、状态说明、数据精度、测试环境以及前处理方法等内容”。事实上，目前各单位提供的数据精度都是航次使用的船载CTD仪的初始观测精度，或者说是仪器制造商提供的实验室观测精度，而非现场观测资料的精度。 针对现场海洋观测，虽然海洋调查规范对使用的CTD仪提出了观测精度和分辨率的要求，但更重要的是现场观测资料的精度和准确度，这才是花巨资组织海洋调查/观测的最终目的。然而，在现有的航次报告、资料报告中，罕见提及CTD实验资料的现场观测精度及观测准确度的。 “数据报告”的定义中还提到，“数据处理和质量控制过程记录，主要内容包括数据格式、数据采集信息（时间、设备及参数等）、数据分布地理区域、数据处理方法和过程、质量控制方法、过程和可视化表征等信息”。但尚未明确要求提供海洋观测要素，如CTD实验资料的观测准确度等级及其资料质量的自评估报告等；以及为了方便专家目视审查、判断观测资料质量，须提供CTD实验资料质量控制前后，利用所有CTD测站上的全部剖面资料绘制的T-S曲线图或者T-S点聚图，并按正常（小比例尺）和特殊（大比例尺）两种要求分别绘制。如果航次期间利用了备用CTD仪观测，则要求绘制利用不同颜色或者线条表示的T-S曲线图或者T-S点聚图等。 “航次报告”定义中，除了要求提供“现场调查情况的写实记录，主要内容包括调查计划、调查站位、调查设备、搭载项目信息、参加单位和人员信息、航行和作业过程、资料获取情况、资料汇交和分发情况、现场调查突发事件（如避风、设备故障维修等）记录等”外，还应明确要求说明常规观测仪器设备的送检和海上现场比测情况等；特别是航次期间，利用了备用仪器设备观测的情况，更需要详尽说明。 针对“共享航次结束后”提出的“资料审查”要求，提到“资料中心组织资料质量控制专家组成员对通过形式审查的资料进行质量审查。资料质量控制专家组成员对基础信息、实体数据、数据报告、航次报告和成果图件等资料的质量进行审查并作出客观评价，形成专家审查意见”。但在实践中存在：１）提供给资料质控专家审核的信息太少；２）缺少现场观测的CTD数据文件样例；３）缺少适合审查的CTD资料图表和辅助审查的相关信息和图表等，如航次期间利用了备用CTD仪观测，则要求提供两台CTD仪在航次前期的比测结果和海上CTD仪与颠倒温度表、盐度计的比测结果及其图表，等等。 调研发现，近些年共享航次计划承担的调查任务越来越多，调查区域也在由河口、近岸海域向外海大洋延伸，但人们对海洋调查的认识和利用的调查方法等，似乎仍停留在过去近海调查的基础上，也许还需要有一个转变过程。为此，深刻认识深海大洋调查的重要性，特别是严格按照《海洋调查规范》操作的必要性、考察船配备常规观测和比测仪器设备（如船载直读式CTD仪、卡盖式采水器+颠倒温度表和实验室盐度计等）及其技术支撑人员的迫切性，以及强化对海上调查人员，尤其是初次出海的大批研究生们的航前培训等，同样显得十分重要，马虎不得。 进一步调研还表明，共享航次计划科学考察项目依托单位和资料中心对上述问题也早有耳闻、且已有所动作，但终因“巧媳妇难为无米之炊”而在干着急。 据悉，现行的共享航次计划经费仅限于支持航次期间海洋科考船的运行费用，且标准已远低于维系现代科考船正常运行的费用；而涉及科考船公共观测仪器设备的购置与维护、公共样品的测试与分析、观测仪器的送检与标定、资料质量控制与校正和资料管理与共享服务，以及科考船实验室技术支撑队伍的建立与维系等，都还缺乏专门的经费支持。对此，希望能引起共享航次计划项目的组织、实施部门和单位，特别是国家自然科学基金委员会的高度重视。
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