Argo计划

Argo是一个海洋观测系统的名称，可为气候、天气、海洋学及渔业研究提供实时海洋观测数据。

该观测系统由大量布放在全球海洋中小型、自由漂移的自动探测设备（Argo剖面浮标）组成。大部分浮标在1000米漂移（被称为停留深度），每隔10天下潜到2000米深度并上浮至海面，在这过程中进行海水温度和电导率等要素的测量，由此可计算获得海水盐度和密度。观测数据通过卫星传送到地面科研人员，并向所有人免费、无限制提供。Argo计划的名字起源于希腊神话中勇士伊阿宋（Jason）和阿爾戈英雄（Argonauts）寻找金色羊毛时所乘的船。之所以选用该名字，意在强调Argo计划与的相互补充。

国际合作
Argo计划通过全球30多个国家的合作来维持一个全球海洋观测网，使任何国家可以探测海洋环境要素。Argo是的重要组成部分。Argo通过[http://www.argo.ucsd.edu/ Argo指导工作组] 进行协调一个由科学家和技术专家组成的国际团体，每年召开一次会议。Argo数据流由[http://www.argodatamgt.org/ Argo数据管理组]管理。 所有的协调工作通过 [http://argo.jcommops.org Argo信息中心]协助完成，该中心隶属于 [http://ioc-unesco.org/ 政府间海洋委员会]及世界气象组织。Argo还受GEO-地球观测小组的支持，早期就已获得世界气候研究计划的[https://www.clivar.org CLIVAR] 项目 （海洋-大气系统的变异性及可预测性）以及 [https://www.godae-oceanview.org 全球海洋数据同化试验 (GODAE OceanView)]的批准。

历史
Argo计划首先在1999年召开的海洋观测大会上提出，该会议是由国际机构组织的，旨在创建可协调的海洋观测方式。原始的 [http://www.argo.ucsd.edu/argo-design.pdf Argo 计划书] 由一个科学家组成的小组编写，该计划书描述了一个由3000个浮标组成的全球海洋观测网计划，并将在2007年的某时完成。2007年11月，由3000个浮标组成的全球海洋观测网全面建成。Argo指导工作组于1999年在美国马里兰召开了第一次会议，并在会上概述了全球数据共享原则。Argo指导工作组于2009年向海洋观测大会提交了十年进展报告 ，并收到了有关如何完善观测网的建议。这些建议包括在高纬度海区、边缘海（如墨西哥湾和地中海）和沿赤道海区加强观测，在西边界强流区（如墨西哥灣暖流和黑潮）强化观测，向深海扩展观测以及利用新型传感器监测海洋生物和化学变化等。2012年11月，Argo观测网已收集了100万条剖面（是20世纪所有调查船观测资料的两倍），并在多家组织的网站上进行了报道。

浮标设计和运行
通过改变浮标自身的有效密度，按照预定的时间表在海中上浮和下沉是Argo浮标的重要特点。任何物体的密度由物体的质量除以体积获得。Argo浮标在自身质量不变的情况下，通过改变体积的方式改变密度。浮标通过液压活塞把油注入位于浮标底部的外部皮囊来改变其体积。随着皮囊的膨胀，浮标的密度变得小于海水密度，从而向海面上浮。当任务结束时，浮标收缩活塞再次下潜。

典型的Argo浮标标体长1米，顶部半球型的帽子约14 厘米。所以浮标体积最小约16600立方厘米。在阿拉斯加湾的Papa海洋站，海表的温度和盐度约6°C 和32.55‰，所以海水密度为1.0256克/立方厘米。而2000米深度处的温度约2°C，盐度为34.58‰，如果包含压力效应（海水可轻微压缩），海水密度为1.0369克/立方厘米，密度的变化除以深层密度的值为0.0109。

浮标到达2000米和上浮至海表时必须匹配这些密度。因为浮标的密度为其质量除以体积，所以需要改变0.0109 x 16,600 = 181立方厘米的体积来实现该过程。所有浮标装载传感器来测量海水温度和盐度，但越来越多的浮标还装载其他传感器，如溶解氧及叶绿素、营养物和pH等生物化学传感器。正在开发的被称为 [https://web.archive.org/web/20131017003521/http://www.oao.obs-vlfr.fr/projectssm/other-ongoing-projectssm/93-bioargo?lang=eng 生物Argo]的扩展计划，将在浮标上加装生物和化学传感器来观测海洋。

用于卫星通讯的天线被安装在浮标顶部，将在浮标完成上浮后伸至海面以上。由于海水含盐分，可导电，所以在海面以下进行无线通讯是不可能的。早期的Argo浮标使用慢速的单向卫星通讯，但2013年中期投放的浮标主要使用快速的双向卫星通讯。使用双向通讯系统的浮标可以传输更多的观测数据，在海面只需要停留约20分钟，而不是过去的8-12小时，大大降低了搁浅和生物污染的风险。

自Argo计划开始以来，Argo浮标的平均寿命已经大大增加，2005年布放的浮标其平均寿命已经第一次超过4年。目前正在进行得技术改进有望使浮标的寿命增加到6年或更长。

观测网设计
观测网最初提出的分布密度为浮标间的平均距离为3°x3°[http://www.argo.ucsd.edu/argo-design.pdf Argo计划书] 。这可以使高纬度海区有较高的浮标分布密度（数公里），因为控制海洋特征尺度（如涡旋）的罗斯贝变形半径（Rossby radius of deformation）随纬度的增加而变小。至2007年，该观测网基本建成，但南大洋深海的分布密度仍未实现。 ，它使用方便，不仅能制作像右图显示的Argo盐度断面图，还能制作海洋要素的水平分布图及任何地点的时间序列图等。该图集装载了一个“更新”按钮，可定期对数据集进行更新。该数据集由美国斯克里普斯海洋研究所维护。

对Argo数据制作的网格化资料感兴趣的用户，可访问[http://www.argo.ucsd.edu/Gridded_fields.html 网页] ，上面列出了一些可用的网格资料。

Argo资料还能通过谷歌地球显示由Argo技术协调员开发的层。有关如何使用该层的指南可访问[http://www.argo.ucsd.edu/Argo_GE.html 这里]。不考虑获取和研究Argo数据的方式，重要的是用户能熟悉Argo数据文件的结构、Argo浮标的特性及质量控制标记的含义。用户可以参考一个有用的 [http://www.argodatamgt.org/content/download/19066/123555/file/argo-dm-user-manual-v3.02.pdf Argo用户手册]。强烈建议用户在使用Argo资料前阅读该手册。Argo指导工作组也通过网页发布了一些有关[http://www.argo.ucsd.edu/Argo_data_guide.html如何使用Argo资料]的贴士。

数据结果
Argo是目前获取海洋的气候状态信息的主要来源，已被广泛应用到许多研究论文中（如右图所示），内容涉及海-气相互作用、海洋环流（ocean currents）、年际变化、厄尔尼诺現象（El Niño）、中尺度涡、水团性质及变化，Argo资料已经应用到物理海洋学的各个领域。Argo还能用于直接计算全球海洋热含量。

Durack和Wijffels最近发表的一篇具代表性论文中，分析了全球海表盐度模式的变化。

他们认为全球海洋中高表层盐度的海水正变得更咸，而表层盐度相对较低的海域其海水正变得更淡，也可描述为“富人变得更富，而穷人变得更穷”。从科学上来讲，盐度的分布受降水和蒸发间差异的控制。如在北太平洋（Pacific Ocean）北部, 降水强于蒸发，使海水盐度低于平均值。他们的研究结果表明地球正在寻找一个全球水文循环的强化。Argo数据还被用于驱动气候系统模式，使人们有能力改进气候季节性变化的预报。

请参阅
*（ Ocean acoustic tomography）
*（ Underwater gliders）
*（ Integrated Ocean Observing System）

参考文献
其他链接
*[http://www.argo.net/ Argo计划入口]
*[http://argo.jcommops.org 国际Argo信息中心]
*[http://www.argo.ucsd.edu/ Argo]在斯克里普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography）
*[https://web.archive.org/web/20120722225517/http://argo.jcommops.org/website/Argo/ 实时交互地图]
*[http://argo.jcommops.org/FTPRoot/Argo/Status/status.kmz 实时谷歌地球文件]
*[https://web.archive.org/web/20080513041420/http://www.coriolis.eu.org/cdc/dataSelection/cdcDataSelections.asp Coriolis全球Argo资料中心服务器-欧盟镜像]
*[https://web.archive.org/web/20160109174623/http://www.usgodae.org/cgi-bin/argo_select.pl FNMOC全球Argo 资料中心服务器-美国镜像]
*[http://floats.pmel.noaa.gov/ 美国海洋大气局/太平洋海洋环境实验室剖面浮标项目]作为Argo计划的一部分布放浮标、提供Argo [https://web.archive.org/web/20060210183949/http://floats.pmel.noaa.gov/floats/ 在线数据]，为美国Argo计划的浮标开展 。
*[https://www.pac.dfo-mpo.gc.ca/science/oceans/Argo/index-eng.html 由Argo资料揭示的阿拉斯加湾变化状况]
*[https://www.isdm-gdsi.gc.ca/isdm-gdsi/argo/index-eng.html 加拿大政府渔业与海洋部，Argo计划]
*[http://explorations.ucsd.edu/Features/ARGO/ 新世界观察]斯克里普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography）撰写的Argo研究论文
*[https://argo3000.blogspot.com Argo博客]
*[https://wayback.archive-it.org/all/20080512195550/http://wo.jcommops.org/cgi-bin/WebObjects/JCOMMOPS JCOMMOPS]
*[http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/results?op_0=eq&v_0=NOAA%20Research-IOOS%20Argo%20Profiling%20Floats&op_1=l&t=400239&s=51&d=307&d=305&d=301&d=303&d=416&d=304&d=302&d=308&no_data=suppress&sourceId=101717 Argo在NOAA观测系统体系中]