近日，海洋科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)一種新的傳感器，他們計(jì)劃將其部署在一個(gè)全球監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，以便更好地觀察全球海洋發(fā)生的變化。

德國(guó)亥姆霍茲市阿爾弗雷德·韋格納極地與海洋研究所的KarenWiltshire表示：“在某些方面，我們對(duì)于海洋的了解還不如對(duì)火星的了解多，盡管前者支配著從區(qū)域氣候到經(jīng)濟(jì)的一切事物。”

作為全球海洋觀測(cè)伙伴關(guān)系(POGO)主席，1月25日，Wiltshire在于日本東京舉行的一次新聞發(fā)布會(huì)上提出了一系列新的觀測(cè)方案。之后POGO將召開(kāi)年會(huì)，屆時(shí)將有全球40家海洋機(jī)構(gòu)參會(huì)。其目標(biāo)是在2030年建成一套新的全球海洋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

自1999年成立以來(lái)，POGO已經(jīng)協(xié)調(diào)了約2萬(wàn)個(gè)自動(dòng)探測(cè)器——被稱(chēng)為Argo浮標(biāo)——的全球部署，該浮標(biāo)能夠收集溫度、鹽度和流速數(shù)據(jù)。其中的10%還攜帶了氧傳感器。

這些探測(cè)器隨著水層在2000米的深度范圍內(nèi)起起落落，并且在處于水面時(shí)通過(guò)上行鏈路傳輸數(shù)據(jù)。公眾在24小時(shí)之內(nèi)便能夠獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。該探測(cè)器大約能夠使用兩年，目前有4000個(gè)探測(cè)器依然很活躍。

研究人員表示，盡管Argo已然改變了海洋觀測(cè)，但他們有迫切的需求獲得更多且更好的數(shù)據(jù)。

英國(guó)國(guó)家海洋中心執(zhí)行董事EdHill表示：“全球海洋觀測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)變得停滯不前;在這種速度下是實(shí)現(xiàn)不了想要的進(jìn)展的。”他強(qiáng)調(diào)，除了添加生物地球化學(xué)傳感容量之外，科學(xué)家還需要監(jiān)測(cè)深度大于2000米的海洋中的碳儲(chǔ)存以及可能的溫度升高情況。

東京市日本海洋—地球科學(xué)與技術(shù)機(jī)構(gòu)研究執(zhí)行主任YoshihisaShirayama表示：“例如，測(cè)量葉綠素會(huì)向你提供有多少生物活性正在發(fā)生的信息，并最終了解海洋和大氣中二氧化碳濃度的更多信息。”

為了收集這些信息，研究人員正在開(kāi)發(fā)傳感器以測(cè)量海水中的碳含量、酸度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度，例如硝酸鹽和磷，甚至收集基因組數(shù)據(jù)。

新一代的傳感器可以適用于多種平臺(tái)，包括沿海系泊設(shè)備、當(dāng)前的浮標(biāo)、海底網(wǎng)絡(luò)電纜、石油鉆機(jī)和船舶。光學(xué)傳感器可以安裝在船舶上，例如能夠確定海水顏色，從而反映處于食物鏈底部的微藻活性;而檢查彩色衛(wèi)星的觀測(cè)結(jié)果，則能夠支持在一個(gè)特定海洋區(qū)域發(fā)生了什么的推斷。

Wiltshire說(shuō)：“你用一個(gè)小裝置測(cè)量的距離越遠(yuǎn)，你需要校準(zhǔn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的信息就越多。”

其中一些傳感器已經(jīng)在運(yùn)行并正在逐步投入使用。其他一些傳感器，例如酸度傳感器如今還只是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作。“利用這些技術(shù)，科學(xué)家不必再采集一桶桶的海水。”Hill說(shuō)。

“我們的目標(biāo)不只是現(xiàn)實(shí)，它是必需的。”Wiltshire說(shuō)，“這對(duì)于我們這顆行星是絕對(duì)必要的。”

Argo計(jì)劃又稱(chēng)“Argo全球海洋觀測(cè)網(wǎng)”，是由美國(guó)等國(guó)家的大氣、海洋科學(xué)家于1998年推出的一個(gè)全球海洋觀測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目，構(gòu)想用3年至4年時(shí)間(2000年至2003年)在全球大洋中每隔300公里布放一個(gè)衛(wèi)星跟蹤浮標(biāo)，總計(jì)為3000個(gè)，組成一個(gè)龐大的Argo全球海洋觀測(cè)網(wǎng)。旨在快速、準(zhǔn)確、大范圍地收集全球海洋上層的海水溫度、鹽度剖面資料，以提高氣候預(yù)報(bào)的精度，有效防御全球日益嚴(yán)重的氣候?yàn)?zāi)害給人類(lèi)造成的威脅，被譽(yù)為“海洋觀測(cè)手段的一場(chǎng)革命”。

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