ARGO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。厄尔尼诺和拉尼娜事件一旦发生，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。它导致了赤道太平洋及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，这是因为海洋覆盖了地球表面 70%的面积，蕴藏着巨大的热容量所致。于是，人们意识到监测全球海洋上、中层的变化对长期大气预报和气候预测有着重大意义。所以，迫切需要建立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，热带海洋和全球大气实验（TOGA）以及世界海洋环流实验（WOCE）计划的成功实施，提示了海洋在海－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。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。

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，无沦是观测要素（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。而且对海洋垂直剖面上的温度、盐度和海流资料，也知之甚少。因此，在海－气耦合模式中，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。

WOCE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（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的资料还进一步揭示，海洋热输送存在显著的年际变化。据Roemmich等（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10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，需要将主要集中在热带太平洋的观测系统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。

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

（1）20世纪90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；

（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，促进气候预报水平关提高。