【科學·近距離】

臺風路徑預報、第次的依多深漁船出海決策，算清乃至“厄爾尼諾”預警，楚人天天亞洲色射綜合網離不開一套行之有序的類對賴全球海洋觀測系統（GOOS）。它由數千個漂流浮標、第次的依多深科考船和錨系浮標共同構成，算清像神經系統一樣監測著海洋的楚人溫度、鹽度和海流。類對賴

近日，第次的依多深《自然·氣候變化》發表了一項由中國科學院大氣物理研究所成里京研究員領銜的算清研究。論文第一作者為博士生朱雨靜，楚人合作者包括該所朱江研究員、類對賴法國巴黎高等師范學院Sabrina Speich教授、第次的依多深美國國家大氣研究中心Kevin E. Trenberth和圣托馬斯大學John Abraham等。算清研究首次定量評估了觀測網絡對國際合作的楚人依賴程度，揭示了數據缺失可能對海洋變化監測帶來的具體偏差。

如何為海洋量體溫

人類活動產生的多余能量，超過90%被海洋吸收和儲存。換言之，地球因溫室效應積聚的多余熱量，絕大部分都“藏”進了海洋。大氣升溫只是我們能感覺到的“表皮溫度”，而海洋熱含量的變化，才是反映地球長期發燒程度的“深部體溫”。要給地球做一次根本的健康診斷，就必須盯緊海洋。

海水升溫不僅會加強臺風和風暴的能量，還會迫使魚群改變遷徙路線，引發導致珊瑚白化的天天亞洲色射綜合網海洋熱浪。能否盡早察覺這些風險，取決于全球海洋觀測系統能否持續提供可靠數據。

目前，該系統的主干由近4000個Argo（地轉海洋學實時觀測陣）浮標組成。它們如同水下機器人，自動下潛到2000米深處，每隔10天上浮一次，就像在為海洋做周期性的“深度體檢”，將海面到2000米深這條水柱的冷熱、咸淡變化摸得清清楚楚，沿途記錄溫度和鹽度剖面，再通過衛星傳回數據。這些浮標與重復測量的科考船、定點值守的錨系浮標及其余系統，構成了一張立體監測網。正是依靠這套系統，科學家才能逐年計算地球的“體溫”。

空間覆蓋比觀測數量更關鍵

為摸清數據缺失的后果，研究團隊設計了一組模擬實驗。他們從歷史觀測記錄中故意抽走部分數據，再用剩余數據重建全球海洋熱含量變化，并計算估算誤差的放大程度。

結果顯示，觀測數量減少會直接推高誤差：如果隨機減少20%的觀測數據，全球海洋增暖速率估算誤差將增加33%；如果隨機減少80%觀測數據，誤差增幅可達97%。數據越少，對變暖趨勢的判斷就越模糊。

更值得關注的是空間分布的影響。在另一組實驗中，研究者模擬了觀測貢獻排名前五的國家中，某一個完全退出觀測網絡的情景。當失去的是那種具有全球覆蓋能力的關鍵數據時，全球海洋熱含量監測誤差會上升163%。這一影響甚至超過了隨機移除全球80%觀測數據的情形。

朱雨靜打了個比方：“海洋觀測系統就像一幅由不同國家提供的拼圖，每個國家的觀測平臺都有自己的‘拼圖塊’。有些拼圖塊不僅數量大，而且幾乎具備全球覆蓋能力，一旦缺少，其他拼塊很難填補空白。”

成里京進一步形容：“就像拼圖里少了中間最核心的那幾塊，哪怕剩下的碎片再多，也拼不出完整的畫面。”原因在于，部分觀測方的平臺覆蓋了許多其他國家很少涉足的海域，如太平洋中部、南大洋部分區域和偏遠海盆，這類數據短期內難以由其他系統填補。

成里京坦言：“我們第一次算清楚，人類對它的依賴到底有多深。”研究清晰地揭示，這套由多國共建的觀測系統存在結構性依賴，它并不靠強制性國際條約來維持，而更像一場自愿的集體行動，系統能否完整運轉，取決于各方的持續投入與合作意愿。

從看清脆弱到精準協作

計算出來的具體依賴關系，相當于給觀測網做了一次“體檢”。科學家由此知道了哪些海域的觀測不可或缺，哪一類數據缺失的代價最大。

成里京表示：“過去我們總擔心系統出問題，但說不清問題會有多嚴重。現在有了具體數字，國際社會就可以更有針對性地協作。”比如，重點保護少數國家才能覆蓋的關鍵海區，鼓勵多國聯合分擔南大西洋、太平洋等區域的觀測任務。還可以通過共享衛星、浮標和船舶平臺，避免因單方面政策變化而導致網絡出現斷層。

“海洋沒有國界，觀測系統的設計必須體現跨國界的智慧。”Sabrina Speich教授指出，這正是GOOS未來發展的方向。

積極的變化已經在發生。新一代可下潛至6000米的全海深Argo浮標，以及能測量生物地球化學變量的剖面浮標陸續投入使用。中國、印度、澳大利亞、歐盟等都在擴展自己的浮標陣列。中國活躍的Argo浮標數量已位居世界前列，在南海、印度洋和西太平洋形成了更密集的觀測節點。技術進步也在降低觀測成本，數據共享更加便捷，為降低系統脆弱性創造了條件。

這項研究還提醒公眾，海洋觀測系統與衛星導航、日常氣象服務一樣，屬于關鍵基礎設施。它正常運行時幾乎感覺不到其存在，可一旦出現大范圍數據中斷，風暴預警失效、氣候預測失準、海上作業風險升高等有可能相繼出現，最終影響到每一個人。若各國能將彼此的“依賴”轉化為共同“責任”，那么，每次投入都是在加固抵御氣候災害的防線。

沒有任何國家能獨自監測全球海洋的變化，也沒有任何國家能承受全球觀測系統衰落的后果。守護這張海洋預警網，是各國共同面對的課題。研究既給出了警醒，也呈現出一條以科學協作增強韌性的路線圖。

【科學·近距離】

臺風路徑預報、漁船出海決策，乃至“厄爾尼諾”預警，離不開一套行之有序的全球海洋觀測系統（GOOS）。它由數千個漂流浮標、科考船和錨系浮標共同構成，像神經系統一樣監測著海洋的溫度、鹽度和海流。

近日，《自然·氣候變化》發表了一項由中國科學院大氣物理研究所成里京研究員領銜的研究。論文第一作者為博士生朱雨靜，合作者包括該所朱江研究員、法國巴黎高等師范學院Sabrina Speich教授、美國國家大氣研究中心Kevin E. Trenberth和圣托馬斯大學John Abraham等。研究首次定量評估了觀測網絡對國際合作的依賴程度，揭示了數據缺失可能對海洋變化監測帶來的具體偏差。

如何為海洋量體溫

人類活動產生的多余能量，超過90%被海洋吸收和儲存。換言之，地球因溫室效應積聚的多余熱量，絕大部分都“藏”進了海洋。大氣升溫只是我們能感覺到的“表皮溫度”，而海洋熱含量的變化，才是反映地球長期發燒程度的“深部體溫”。要給地球做一次根本的健康診斷，就必須盯緊海洋。

海水升溫不僅會加強臺風和風暴的能量，還會迫使魚群改變遷徙路線，引發導致珊瑚白化的海洋熱浪。能否盡早察覺這些風險，取決于全球海洋觀測系統能否持續提供可靠數據。

目前，該系統的主干由近4000個Argo（地轉海洋學實時觀測陣）浮標組成。它們如同水下機器人，自動下潛到2000米深處，每隔10天上浮一次，就像在為海洋做周期性的“深度體檢”，將海面到2000米深這條水柱的冷熱、咸淡變化摸得清清楚楚，沿途記錄溫度和鹽度剖面，再通過衛星傳回數據。這些浮標與重復測量的科考船、定點值守的錨系浮標及其余系統，構成了一張立體監測網。正是依靠這套系統，科學家才能逐年計算地球的“體溫”。

空間覆蓋比觀測數量更關鍵

為摸清數據缺失的后果，研究團隊設計了一組模擬實驗。他們從歷史觀測記錄中故意抽走部分數據，再用剩余數據重建全球海洋熱含量變化，并計算估算誤差的放大程度。

結果顯示，觀測數量減少會直接推高誤差：如果隨機減少20%的觀測數據，全球海洋增暖速率估算誤差將增加33%；如果隨機減少80%觀測數據，誤差增幅可達97%。數據越少，對變暖趨勢的判斷就越模糊。

更值得關注的是空間分布的影響。在另一組實驗中，研究者模擬了觀測貢獻排名前五的國家中，某一個完全退出觀測網絡的情景。當失去的是那種具有全球覆蓋能力的關鍵數據時，全球海洋熱含量監測誤差會上升163%。這一影響甚至超過了隨機移除全球80%觀測數據的情形。

朱雨靜打了個比方：“海洋觀測系統就像一幅由不同國家提供的拼圖，每個國家的觀測平臺都有自己的‘拼圖塊’。有些拼圖塊不僅數量大，而且幾乎具備全球覆蓋能力，一旦缺少，其他拼塊很難填補空白。”

成里京進一步形容：“就像拼圖里少了中間最核心的那幾塊，哪怕剩下的碎片再多，也拼不出完整的畫面。”原因在于，部分觀測方的平臺覆蓋了許多其他國家很少涉足的海域，如太平洋中部、南大洋部分區域和偏遠海盆，這類數據短期內難以由其他系統填補。

成里京坦言：“我們第一次算清楚，人類對它的依賴到底有多深。”研究清晰地揭示，這套由多國共建的觀測系統存在結構性依賴，它并不靠強制性國際條約來維持，而更像一場自愿的集體行動，系統能否完整運轉，取決于各方的持續投入與合作意愿。

從看清脆弱到精準協作

計算出來的具體依賴關系，相當于給觀測網做了一次“體檢”。科學家由此知道了哪些海域的觀測不可或缺，哪一類數據缺失的代價最大。

成里京表示：“過去我們總擔心系統出問題，但說不清問題會有多嚴重。現在有了具體數字，國際社會就可以更有針對性地協作。”比如，重點保護少數國家才能覆蓋的關鍵海區，鼓勵多國聯合分擔南大西洋、太平洋等區域的觀測任務。還可以通過共享衛星、浮標和船舶平臺，避免因單方面政策變化而導致網絡出現斷層。

“海洋沒有國界，觀測系統的設計必須體現跨國界的智慧。”Sabrina Speich教授指出，這正是GOOS未來發展的方向。

積極的變化已經在發生。新一代可下潛至6000米的全海深Argo浮標，以及能測量生物地球化學變量的剖面浮標陸續投入使用。中國、印度、澳大利亞、歐盟等都在擴展自己的浮標陣列。中國活躍的Argo浮標數量已位居世界前列，在南海、印度洋和西太平洋形成了更密集的觀測節點。技術進步也在降低觀測成本，數據共享更加便捷，為降低系統脆弱性創造了條件。

這項研究還提醒公眾，海洋觀測系統與衛星導航、日常氣象服務一樣，屬于關鍵基礎設施。它正常運行時幾乎感覺不到其存在，可一旦出現大范圍數據中斷，風暴預警失效、氣候預測失準、海上作業風險升高等有可能相繼出現，最終影響到每一個人。若各國能將彼此的“依賴”轉化為共同“責任”，那么，每次投入都是在加固抵御氣候災害的防線。

沒有任何國家能獨自監測全球海洋的變化，也沒有任何國家能承受全球觀測系統衰落的后果。守護這張海洋預警網，是各國共同面對的課題。研究既給出了警醒，也呈現出一條以科學協作增強韌性的路線圖。