全球海洋观测系统的综合设计对于监测气候变化至关重要

我们知道我们的气候正在发生变化。极端天气事件变得越来越普遍，海平面正在上升，总体而言，我们的星球正在变暖。监控这些变化至关重要。气候变化的最佳指标之一是海洋热含量(OHC)估计，这是一种对总体海洋温度的测量，通过收集世界各地不同地点、不同深度和不同时间的海洋水温数据来计算。在如此广泛的区域计算 OHC 所需的数据是由全球海洋观测系统 (GOOS) 收集的，该系统是一个遍布世界海洋的平台和仪器综合网络。这些平台的范围从自由漂流的仪表浮标到研究船部署的仪器包，一直到连接到南象海豹等鳍足类动物的数据记录器。考虑到 GOOS 系统的地理范围和技术多样性，以及所收集数据的本质，了解不同平台对数据的影响是至关重要的信息。

“然而，目前尚不清楚各种仪器系统的相对贡献，即我们只需要一个系统，还是需要所有系统?”该论文的作者、中国北京大气物理研究所的科学家程丽晶说。当他研究从每种类型的平台收集的数据对整体 OHC 估计稳健性的重要性时，程发现“我们需要一个综合的 GOOS 来全面监测海洋变暖。不同的乐器系统是相辅相成的。”

这项研究于 12 月 20 日发表在《海洋-陆地-大气研究》杂志上。

Cheng 查看了从构成 GOOS 的 6 个不同仪器平台收集的数据：自由漂流仪器浮标(Argos);系泊浮标和漂流浮标(MRB);自主鳍足类数据(APB);三个船载仪器平台：可扩展的深海温度记录仪 (XBT)、电导率-温度-深度 (CTD) 和滑翔机 (GLD)。敏感性测试着眼于 2005 年至 2020 年的整体 OHC 数据。然后将这些数据与新数据集进行比较，新数据集是通过从原始完整数据集中删除从每个平台类型收集的数据而创建的，一次一个平台。如果来自一个平台的数据对 OHC 计算产生重大影响，则将其删除将导致 OHC 值截然不同。

“总之，我们的敏感性测试表明了各种仪器平台对 OHC 估算的不同影响。 Argo、CTD和XBT的影响接近全球，而APB、MRB和GLD的影响在特定地区至关重要，这凸显了GOOS集成功能的重要性。”程说。

Argos 拥有最大的公海覆盖范围，因此它对于 OHC 估算计算的重要性是可以理解的。 CTD 和 XBT 数据主要由训练有素的船上研究人员收集，因此被认为是数据的黄金标准。它的数据集几乎与 Argos 一样大，尽管其地理范围较小。

那么，为什么其他更小、更具区域性的平台(例如鳍足类数据 (APB)、MRB 和 GLD)有用呢?这些平台收集 Argos 未充分覆盖的区域的数据，而 Argos 更侧重于公海。 APB数据覆盖极地地区、鳍足类自然栖息地，MRB平台收集热带地区数据，GLD覆盖特定沿海地区。这些地理范围较小的平台对于确保 OHC 估计值的地理完整测量是必要的。

GOOS 还需要做更多工作来确定“主要数据差距在哪里?如何改进当前的海洋变暖监测?”程说，未来的研究还需要关注用于监测气候变化指标的分析系统的效果，因为“对数据和方法进行全面、定量的评估应该成为GOOS评估的一部分，旨在实现标准的“最佳实践”。”

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