海洋观测中的 COVID-19 中断可能威胁天气预报和气候变化预测

根据联合国教科文组织政府间海洋学委员会和全球海洋观测系统 (GOOS) 的说法,COVID-19 可能会造成一个海洋数据盲点,这可能会破坏天气预报并妨碍我们对气候变化的理解。

15 年 2020 月 XNUMX 日,当它躺在开普敦平静的海水中时,海洋研究船 罗纳德·H·布朗 即将陷入冠状病毒爆发的十字准线。 该船的首席科学家、迈阿密大学的莱蒂西亚巴贝罗博士接到船长的指示,立即返回弗吉尼亚州诺福克的母港。 “这令人震惊,”巴贝罗博士说。

“一夜之间,我们的船从一艘观察十年海洋变化的研究船变成了一个简单的快速蒸汽家。”

在这次史无前例的召回事件的不确定性中,布朗号上的科学团队主动准备并部署了超过 XNUMX 台自主仪器,包括横跨南大西洋和加勒比海的海洋漂流器和剖面浮标,以确保对气候和天气预报至关重要的测量能够继续进行。在他们不在的情况下流动。

全球海洋观测系统 (GOOS) 秘书处项目专家 Emma Heslop 博士说:“三个月后,很明显,这一快速行动有助于维持大西洋两个全球海洋观测网络的关键运行。” “如果我们想在全球范围内维持天气、气候和海洋健康服务的关键功能和数据流,我们需要采取集体行动。”

Heslop 博士是该团队的一员 全球海洋观测系统 (GOOS) 进行了一项调查,以评估影响并预测大流行对全球海洋观测的风险。 她说,“这项调查涉及 GOOS 的 XNUMX 个全球海洋观测网络——每个网络都侧重于观察海洋的不同方式”。 这种全球海洋数据对于开发可靠的天气预报以及了解和预测气候变化至关重要。 从农业到全球航运,各行各业每天都依赖这些数据。

“调查结果和发现的问题是我们支持的国家之间学习和共享过程的关键部分,”联合国教科文组织政府间海洋学委员会执行秘书弗拉基米尔·里亚宾宁说,该委员会是联合国主要的海洋科学机构,同时也协调 GOOS .

“这将使我们能够转向让海洋科学领域的领导者参与共同的优先事项和合作行动,以维持关键的观测和数据流动。”

在世界各地,随着政府和海洋研究所将几乎所有海洋研究船召回母港,这对我们观察海洋的能力产生了巨大的影响。 即使是自动设备,例如系泊浮标(固定仪器,扫描从海底到海面的整个“水柱”以提供广泛的海洋数据)或 Argo 浮标(提供有关海洋温度、盐度信息的自由漂流浮标) ,电流和生物特性),在没有定期科学任务的情况下维护设备是一项挑战。

ARVOR 漂浮在海上(照片:Ifremer)。

OceanSITES 时间序列网络的联合负责人 Johannes Karstensen 博士解释说:“设备发生故障的风险确实存在,从而导致数据丢失,并可能导致设备本身(如系泊设备)丢失。” 在 300 多个操作系泊中,即使失去一个也可能意味着两到五年的数据差距。 Karstensen 博士说,“30-50% 的系泊设备将受到大流行的影响,有些已经停止发送数据。 考虑到该设备不仅监测海洋经济的重要信息,而且监测长期气候变化,很明显,在 COVID-19 法规的背景下,维护任务需要优先作为一项基本活动。” 

受 COVID-19 大流行影响最大的可能是“机遇之船计划”中的观测操作,该计划使用商业和其他非科学船只进行重要的海洋测量。 科学“乘船者”通常会部署观测仪器,但 COVID-19 的限制意味着他们不能再在船上操作。

自主仪器(如漂流浮标、漂流浮标和水下滑翔机)的部署和维护放缓同样具有挑战性。 尽管这些仪器更具弹性,在科学家部署后可以自主运行数月至数年,但它们需要定期维护或重新部署,也受到大流行限制的影响。 

由于全球观测网络在危机中得到良好维护并且越来越依赖自主观测仪器,因此该系统已显示出对与大流行相关的停工的直接影响的复原力。 然而,COVID-19 的限制已经降低了维持天气和气候预报数据持续流动所需的部署水平(见图)。 如果不采取紧急国际行动在年底前支持海洋观测作业,我们可能会看到进一步的重大破坏,并可能带来毁灭性后果。

上个月,来自 Argo 网络的数据流量减少了 10%,令人担忧。 观测系统监测部门 JCOMMOPS 的负责人 Belbeoch 先生说:“现在说这在多大程度上是由 COVID-19 造成的还为时过早,但最近 Argo 浮标部署的水平非常低,使情况更加复杂,而且这种下降无法立即纠正数据流中的问题。” 

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图片:来自联合国教科文组织的 jcommops.org

世界气象组织 (WMO) 地球系统处处长 Lars Peter Riishojgaard 说:“如果没有海洋上空的地表压力信息来约束天气预报系统,它们就会脱轨。” “如果没有这些信息通过这些漂浮的浮标直接来自海洋,我们就无法进行可靠的预测。”

即使各国开始放宽隔离和限制限制,海洋科学也不一定是决策者的首要任务。 在计划于 XNUMX 月重启研究船运营的国家(澳大利亚、芬兰、比利时、荷兰、新西兰、德国和美国)中,重要的限制仍将适用——例如要求船只从同一个母港出发和返回——这在很大程度上是缩小了研究船所覆盖的区域。

真正令人担忧的是,一些地区的研究船运营可能在未来几个月内根本无法恢复,影响将延长至 2020 年底,并可能延长至 2021 年,同时还要考虑对一些观测仪器供应链的相关影响.

全球海洋观测联合主席 Toste Tanhua 博士认为:“尽管对海洋观测系统产生了重大影响,但 COVID-19 危机也可以为我们提供一个机会,让我们研究如何在我们的系统中建立更大的复原力。”系统。 “COVID-19 的影响揭示了系统的相互依赖和一些明显的弱点,我们现在可以努力提高系统效率和稳健性。”

“COVID-19 大流行也向我们展示了发展从科学到社会解决方案的途径的重要性,”国际奥委会执行秘书里亚比宁博士强调说。 “海洋科学和健康科学都是如此,即使是现在,国际奥委会一直在巩固 2021-2030 年联合国海洋科学促进可持续发展十年的计划,该计划将利用研究和开发变革性的海洋科学解决方案,将人们和海洋。”

跨政治边界和业务灵活性的伙伴关系可能是在面临持续中断的情况下仔细组织进行海洋观测的各种参与者所需要的。 此外,将全球海洋观测业务归类为基本活动的国际协议可以确保全球观测系统更好地为未来的天气预报、预警系统、气候和海洋健康应用提供关键信息。


全球海洋观测系统发布了 关于 Covid-19 对海洋观测系统影响的简报 以及我们预测天气和预测气候变化的能力,其中强调了避免对系统造成重大长期损失的五项关键建议。

根据谅解备忘录,UNESCO、WMO、UNEP 和 ISC 的 IOC 负责共同发起 GOOS 指导委员会 (GSC)。


如需进一步信息,请联系:

Emma Heslop,联合国教科文组织政府间海洋学委员会海洋观测和服务科/GOOS秘书处项目专家(e.heslop@unesco.org(链接发送电子邮件))


照片:美国国家海洋和大气管理局

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