国家海洋技术中心 “漂流式海气通量浮标”比测应用获重大突破 | 观测方法 科学、准确、可靠，观测数据质量达到国际先进水平

在国家海洋局业务项目和青岛海洋科学与技术试点国家实验室“鳌山科技创新计划”项目持续支持下，国家海洋技术中心王斌博士团队对“漂流式海气通量浮标”进行了自主创新研发，并在2018年5月份西北太平洋黑潮延伸体海域的综合海试比测和试应用中取得了重大成果。截至目前，6枚该型浮标连续在位运行40余天，远程调整3种采样频率（10分钟、30分钟和60分钟1次）实时获取海气界面气象水文数据13000余组，数据实时成功接收率99%以上。

• 完成首次国际比测实验，观测数据质量达到国际先进水平。

图1. KEO浮标（左）和漂流式海气通量浮标（右）

北京时间2018年5月10日， 2枚漂流式海气通量浮标搭载东方红2号黑潮延伸体调查航次成功在国际标准锚系浮标（KEO浮标，图1）周边布放，并开展海上现场比测试验，比测试验过程海面有效波高3～3.5米，该型浮标在自由漂流状态下的观测数据与KEO浮标观测数据高度一致（图2），量化的比测结果充分验证了该小型漂流观测平台的观测科学性和准确性，浮标观测数据质量达到国际先进水平，实现了海气界面关键气象水文参数的漂流观测。

图2.漂流式海气通量浮标原始数据与KEO浮标观测数据比对

注：250和380为漂流式海气通量浮标编号；红色和棕色圆点为浮标漂流轨迹；漂流式海气通量浮标观测数据为10分钟1次的原始数据，KEO数据为延时1小时1次数据；截止目前，KEO浮标只有1天的观测数据供比测用，其中海表面温度数据缺失；漂流式海气通量浮标随洋流逐渐远离KEO浮标，红色方框范围内浮标轨迹点为比测位置。

• 经历气旋和大浪过程考验，具备高等级海况下正常观测能力

浮标在海试期间经历了1次气旋过程和1次大浪过程，最大观测风速22.3米/秒，最大波高6米，整个观测过程浮标结构状态和观测性能稳定，充分验证了该小型漂流观测平台在恶劣海况下的生存能力和观测可靠性，突破了小型类单柱体浮标的姿态控制技术。

• 创新观测应用，国际首次成功开展中尺度涡漂流组网观测

2018年5月13日至26日，国家海洋技术中心王斌博士项目团队与本次科考首席科学家、中国海洋大学陈朝晖教授及其团队合作利用4枚该型浮标对中尺度涡涡心、内圈、外圈进行同步、高频、高时空分辨率的漂流组网漂流观测（图3），实时采集中尺度涡（暖涡）环境下的海气界面气象水文数据，为中尺度涡环境下的海气相互作用研究提供一种新型、可靠和有效的观测手段，助力海洋中尺度过程研究。

图3. 4枚漂流式海气通量浮标对目标中尺度涡进行漂流组网观测

注：左图中黑框内为中尺度涡位置（根据2018年5月16日卫星海表面高度异常数据反演的相对涡度和地转流）；右图为浮标的漂移轨迹。

漂流式海气通量浮标设备简介

漂流式海气通量浮标针对海气相互作用研究，以海气界面热通量和动量通量的观测需求为目标，是一种体积小、质量轻、易布放、抛弃式的小型海气界面漂流观测系统，组网观测应用将满足大范围海气界面相互作用、全球气候变化等海洋前沿科学研究的需求；为海洋分析和预报系统提供高质量的海气界面实时观测数据；助力提升海上应急机动观测、海洋环境现场保障、防灾减灾等预警报能力。

漂流式海气通量浮标主要采集海表面3米高度的真风速、真风向、气温、气压、相对湿度等气象参数和海表面温度、流速、流向等水文参数，并预留更多种类传感器接口。观测数据通过铱星或北斗实时传输至地面数据综合处理系统终端，该系统可对观测数据进行实时接收、存储、处理、查阅、可视化展示，并可实现与浮标远程在线通信。

信息来源：国家海洋技术中心；中国海洋报 记者 周超

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