美国国家海洋和大气管理局的阿尔戈项目已经对海洋进行了20年的观测

由:詹妮弗Walker-Journey|

Argo浮标"width=
一个NEMO浮法,即ARGO计划的一部分,坐落在德国破冰船偏光池部署后北极海洋的水域。Argo计划

海洋是巨大的.它覆盖了超过70%的地球的表面。仅太平洋就覆盖了地球上的6000万平方英里(1.55亿平方公里)。这水调节着我们的气候和天气通过把热量从赤道输送到两极,产生了世界上一半以上的氧气,吸收的二氧化碳是大气的50倍。

海洋的秘密可以告诉我们很多关于地球状态的信息。但是,获取这些信息对人类和科学仪器来说都是一个挑战,尤其是在危险的地区,那里有多岩石的海洋、猛烈的风暴、厚厚的冰层和深而压碎的海水。

这就需要一群自动潜水的漂浮物。他们是一个国际项目的一部分阿尔戈这些微型观测站为研究人员提供了有关海洋物理状态的全面、接近实时的数据。这些数据包括温度和盐度模式帮助研究人员更准确地测量全球变暖和海平面上升改善天气预报和气候预测,更好地估计飓风的强度。

广告

《逃离德黑兰》是如何运作的?

阿尔戈号是一项国际合作项目,在整个海洋中部署了近4000个自由漂浮的圆柱形浮筒。浮标每隔186英里(300公里)就被放置在一起——每纬度3度,经度3度。标准浮标测量海洋上部6561英尺(2000米)的温度和盐度,说格雷戈里·约翰逊博士他是美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的海洋学家太平洋海洋环境实验室在西雅图,华盛顿。

“我们的报道实际上是革命性的,”约翰逊说。他从2000年开始参与阿尔戈项目,并在自己的项目中使用了阿尔戈项目的数据发表的研究.“现在有近4000个Argo核心浮标在那里,给我们提供了比过去几十年多得多的数据。”

阿尔戈号是全球海洋观测系统(美好的)和全球气候观测系统(GCOS),分别为海洋和大气服务提供数据和为气候研究提供高质量数据。

迄今为止,已有26个国家部署了Argo浮标,并继续处理来自浮标的数据。其他几个国家提供后勤支持和船只通行。每个国家都有自己的资金来购买花车,每个花车的价格约为2万美元。

Argo另一个值得注意的地方是,它的数据是免费的,世界上任何想要使用它的人都可以使用。它存储在两个全球数据服务器上,一个在法国,另一个在美国。如欲查阅有关资料,请浏览“阿尔戈数据源”页面。

Argo浮标"width=
在Argo浮子从移动的船上下水之前,它被插入一个部署盒中,以保护它在释放时免受水的冲击。盒子的每个部分都是可生物降解的。
Argo计划

广告

Argo浮标做什么?

Argo浮标有不同类型,每一种都可以被编程执行不同的任务。标准Argo浮标的任务周期为10天:

  • 第一天:浮标通常从船上展开,在预定的地点进入海洋。在最初的6个小时里,它垂直下降约0.62英里(1000米),沉入大海。
  • 天1 - 9一旦浮子到达1000米的深度,它就会随水流漂流9天。
  • 第十天字体在循环的最后一天,浮子又沉入1000米深的海底,深度约1.2英里(2000米)。然后浮子会返回,这个过程大约需要6到12个小时,在此期间,它会收集温度和盐度剖面。

一旦浮子浮出水面,它将花费15分钟到1个小时的时间从浮子顶部的天线向卫星传输数据,然后再次下降,并重复10天的周期。

自2000年以来,Argo几乎收集200万个深海剖面,提供了一幅完整的、近乎实时的海洋图片。

Argo浮标"width=
大多数Argo浮标遵循这个10天周期,在第10天从水面报告新的数据。
Argo计划

广告

Argo花车里面有什么?

标准Argo浮子包含以下材料:

  • 电导率、温度、深度(CTD)传感器,确定海水的物理特性
  • 控制浮子浮力的外部气囊
  • 当外部气囊不充气时,储存油的内部容器
  • 在内部油箱和外部内胆之间移动油的液压泵
  • 顶部的天线使浮标能够向卫星传输数据
  • 锂电池

Argo有几种不同类型的漂浮物。标准Argo浮标的设计深度可达1.2英里(2000米)。阿尔戈号项目启动后的20年里,技术的进步已经催生了更专业化的漂浮物。

  • “深海阿尔戈任务”浮标是特别设计的,可下潜至海底3.72英里(6000米)深处。为了达到这样的深度,浮子必须承受阿尔戈团队所说的“相当于两辆小型货车集中在一张邮票上的重量”的压力。这些漂浮物使研究人员能够更好地了解海洋变化,比如深海中热量的增加。
  • 生物地球化学阿尔戈(BGC-Argo)先导浮子配备了生物地球化学传感器,可测量6个附加参数,包括pH值、氧气、硝酸盐、叶绿素、悬浮颗粒和下降的辐照度。这有助于研究人员更好地了解和管理海洋资源。

从冰区部署浮动已经是一项挑战,因为海冰防止浮动将其天线推到可以传输数据的表面。为了解决这个问题,科学家和工程师设计了改进的浮子的使命算法,该浮点是由季节性冰影响的地方,例如艺术和南极的地方。这种新算法使他们能够避免与冰碰撞并存储数据,直到浮子检测海洋表面的开放水。

Argo浮标"width=
丰西亚团队的成员准备在北冰洋启动阿尔戈浮标。
Argo计划

广告

如何使用Argo数据?

Argo浮标收集的剖面数据有各种各样的应用程序.它们可以用来教育从幼儿园到大学的学生关于海洋温度或如何阅读图表和分析海洋数据和气候变化问题。

从操作的角度来看,这些数据被世界各地的天气和气候中心用来改善El Niño事件和飓风等气候特征的预测,海啸和全球变暖。

在研究水平上,ARGO提供了海洋创业员和气候科学家,具有最全面的地下海洋数据。每年发布的200多名研究论文使用ARGO数据涵盖了广泛的数据,包括水群,海洋互动,海洋循环,海洋动力学和季节性到截止率。

对于约翰逊,Argo数据是一个“非常坚实的指标,即地球的能源预算失去平衡”。他最近分析了从2014 - 2018年收集的数据,由特殊的深水ARGO浮子浮子研究西南太平洋的近底水。该分析显示,不仅是深海温暖的水,它的速度却加速了。

“对于给定的温室气体浓度变化,海洋变暖的程度对于了解未来气候变暖的程度非常重要,”他说。“因此,测量海洋变暖对于验证和评估气候模型非常重要。实际上,这是地球气候系统的一个关键数字。”

Argo浮标"width=
2018年地图显示了在地球上分布了多少个ARGO浮子。
Argo计划

广告

阿尔戈号对环境的影响是什么?

约翰逊解释说,Argo浮标非常安静和节能。他说:“整个阵列有近4000个浮子,其功率不足100瓦,相当于吊扇的功率。”

根据它们的任务,这些漂浮物将继续工作大约4到5年。具有更繁重任务的浮动往往会死得更早,而一些标准浮动已经持续了10年或更长时间。随着时间的推移,通常当它们的电池耗尽时,所有的漂浮物都会死去。当它们这样做时,它们被设计成对环境造成尽可能小的影响。

当浮子死亡时,它会在深海中漂浮,直到它开始腐蚀,这使得水在浮子内部泄漏,导致它掉到海底。随着时间的推移,铝壳慢慢降解为无害的氧化物,随着洋流扩散。剩下的塑料和金属很少,会随着时间慢慢分解。

广告

游戏

广告

loading ...