新傳感器將引起“海洋觀測手段的一場革命”

　　海洋科學(xué)家正在開發(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)測系統(tǒng)中，以便更好地觀察全球海洋發(fā)生的變化。

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

　　作為全球海洋觀測伙伴關(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)布會上提出了一系列新的觀測方案。之后POGO將召開年會，屆時(shí)將有全球40家海洋機(jī)構(gòu)參會。其目標(biāo)是在2030年建成一套新的全球海洋監(jiān)測系統(tǒng)。

　　自1999年成立以來，POGO已經(jīng)協(xié)調(diào)了約2萬個(gè)自動探測器——被稱為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)。該探測器大約能夠使用兩年，目前有4000個(gè)探測器依然很活躍。

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

　　英國國家海洋中心執(zhí)行董事Ed Hill表示：“全球海洋觀測系統(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?！彼麖?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)測深度大于2000米的海洋中的碳儲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Yoshihisa Shirayama表示：“例如，測量葉綠素會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?！?/p>

　　為了收集這些信息，研究人員正在開發(fā)傳感器以測量海水中的碳含量、酸度、營養(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，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：“你用一個(gè)小裝置測量的距離越遠(yuǎn)，你需要校準(zhǔn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的信息就越多?！?/p>

　　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?！袄眠@些技術(shù)，科學(xué)家不必再采集一桶桶的海水。”Hill說。

　　“我們的目標(biāo)不只是現(xiàn)實(shí)，它是必需的?！盬iltshire說，“這對于我們這顆行星是絕對必要的?！?/p>

　　Argo計(jì)劃又稱“Argo全球海洋觀測網(wǎng)”，是由美國等國家的大氣、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)害給人類造成的威脅，被譽(yù)為“海洋觀測手段的一場革命”。