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Argo浮标是现代海洋学中最重要的观测工具之一。它是一种自主式海洋观测平台,能够在海洋中自由漂流,通过改变自身浮力来实现垂直运动。浮标周期性地在不同深度之间移动,测量海水的温度和盐度等关键参数,并将数据通过卫星传输回岸基数据中心。
Argo浮标的核心机制是通过液压系统来调节浮力。浮标内部有一个储存液压油的油箱,外部有一个可以伸缩变形的油囊。通过液压泵控制,油可以在内部油箱和外部油囊之间转移。当油从油箱转移到油囊时,油囊膨胀,浮标总体积增大,浮力增加,浮标上浮。反之,当油从油囊回流到油箱时,油囊收缩,浮标总体积减小,浮力减少,浮标下沉。
Argo浮标的观测循环大约需要10天时间。首先是驻留阶段,浮标在1000米深度随洋流漂流。然后进入下潜阶段,浮标调节浮力下沉到2000米的剖面深度。接下来是关键的剖面测量阶段,浮标开始上浮,在上浮过程中连续测量海水的温度和盐度,形成完整的垂直剖面数据。到达海面后进行数据传输,通过卫星将数据发送回岸基。最后浮标重新下潜,开始下一个观测循环。
Argo浮标搭载了多种精密传感器来测量海洋参数。CTD传感器是核心设备,能够测量电导率、温度和深度。温度传感器提供高精度的海水温度数据,盐度则通过电导率计算得出。压力传感器用于精确确定浮标的深度位置。当浮标到达海面时,GPS系统确定其地理位置,卫星通信系统将收集的数据传输回岸基数据中心。这些传感器在浮标上浮过程中连续工作,形成完整的海洋垂直剖面数据。
Argo浮标网络是全球海洋观测系统的重要组成部分,目前在全球海洋中部署了超过4000个浮标。这个网络为气候变化监测提供了关键数据,特别是海洋热含量的变化。Argo数据大大改进了天气预报的准确性,帮助科学家更好地理解海洋与大气的相互作用。所有数据都实时共享给全球科学界,已经积累了20年的连续观测数据,为海洋学研究和气候科学做出了巨大贡献。