海洋科學家正在開發一種新的感測器,他們計畫將其部署在乙個全球監測系統中,以便更好地觀察全球海洋發生的變化。
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,我們對於海洋的了解還不如對火星的了解多,儘管前者支配著從區域氣候到經濟的一切事物。」
作為全球海洋觀測夥伴關係(pogo)主席,1月25日,wiltshire在於日本東京舉行的一次新聞發布會上提出了一系列新的觀測方案。之後pogo將召開年會,屆時將有全球40家海洋機構參會。其目標是在2023年建成一套新的全球海洋監測系統。
自2023年成立以來,pogo已經協調了約2萬個自動探測器——被稱為argo浮標——的全球部署,該浮標能夠收集溫度、鹽度和流速資料。其中的10%還攜帶了氧感測器。
這些探測器隨著水層在2000公尺的深度範圍內起起落落,並且在處於水面時通過上行鏈路傳輸資料。公眾在24小時之內便能夠獲得相關資料。該探測器大約能夠使用兩年,目前有4000個探測器依然很活躍。
研究人員表示,儘管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資料。
英國國家海洋中心執行董事ed hill表示:「全球海洋觀測系統已經變得停滯不前;在這種速度下是實現不了想要的進展的。」他強調,除了新增生物地球化學感測容量之外,科學家還需要監測深度大於2000公尺的海洋中的碳儲存以及可能的溫度公升高情況。
東京市日本海洋—地球科學與技術機構研究執行主任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生的資訊,並最終了解海洋和大氣中二氧化碳濃度的更多資訊。」
為了收集這些資訊,研究人員正在開發感測器以測量海水中的碳含量、酸度、營養物質濃度,例如硝酸鹽和磷,甚至收集基因組資料。
新一代的感測器可以適用於多種平台,包括沿海繫泊裝置、當前的浮標、海底網路電纜、石油鑽機和船舶。光學感測器可以安裝在船舶上,例如能夠確定海水顏色,從而反映處於食物鏈底部的微藻活性;而檢查彩色衛星的觀測結果,則能夠支援在乙個特定海洋區域發生了什麼的推斷。
wiltshire說:「你用乙個小裝置測量的距離越遠,你需要校準衛星資料的資訊就越多。」
其中一些感測器已經在執行並正在逐步投入使用。其他一些感測器,例如酸度感測器如今還只是在實驗室中進行操作。「利用這些技術,科學家不必再採集一桶桶的海水。」hill說。
「我們的目標不只是現實,它是必需的。」wiltshire說,「這對於我們這顆行星是絕對必要的。」
argo計畫又稱「argo全球海洋觀測網」,是由美國等國家的大氣、海洋科學家於2023年推出的乙個全球海洋觀測試驗專案,構想用3年至4年時間(2023年至2023年)在全球大洋中每隔300公里布放乙個衛星跟蹤浮標,總計為3000個,組成乙個龐大的argo全球海洋觀測網。旨在快速、準確、大範圍地收集全球海洋上層的海水溫度、鹽度剖面資料,以提高氣候預報的精度,有效防禦全球日益嚴重的氣候災害給人類造成的威脅,被譽為「海洋觀測手段的一場革命」。
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