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原汁原味

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联合国海洋科学促进可持续发展十年(2021—2030 年) 发布日期 :2026-01-05  
♦ 本刊编译报道
1 愿景
  《联合国海洋科学促进可持续发展十年(2021—2030 年)》(简称“海洋十年”)的愿景是构建我们所需要的科学,打造我们所希望的海洋。
  在这一强大的愿景下,“海洋十年”可为不同的利益攸关方提供一个召集框架,以共同设计和共同实施面向我们海洋未来的变革性科学。“海洋十年”将:
  • 激励开发面向各级决策者和政策制定者以及管理人员的以解决方案为导向的服务和工具,以促进 2030 年议程和补充性政策框架的发展;
  • 促进建立广泛的利益攸关方参与网络,以促进新的伙伴关系;
  • 激励创新,并能够更多地获取数据和技术;
  • 努力实现性别、代际和地域的充分多样性;
  • 吸引广泛的利益攸关方参与,包括研究机构、政府、联合国实体、工业界、慈善机构、非政府组织和社区团体等。
  “海洋十年”实施计划草案将于 2020 年底提交给联合国大会,其中包括十项挑战,旨在使合作伙伴团结起来,将海洋科学促进可持续发展作为优先重点。因认识到观测对“海洋十年”的成功至关重要,“海洋十年”的挑战之一是确保建立一个可持续的海洋观测系统,及时向所有用户提供关于所有海洋盆地的海洋状况的数据和信息。
  全球海洋观测系统(GOOS)和全球海洋观测网络将在今后十年中为实现这一目标发挥重要作用。根据 2019 年海洋观测大会的结果,正在为“海洋十年”编制若干设想(或行动)。其中一些可能是针对 2020 年 10 月发布的“海洋十年”认可的首个“行动呼吁”而提交的。更多信息请见 www.oceandecade.org

  GOOS 观测协调小组借此机会感谢所有合作伙伴的支持,并特别感谢所有观测网络系统的运行方,他们在 COVID-19 大流行期间为维持系统功能而辛勤工作。在我们继续确保维护系统的关键组成部分时,我们要求加强国际合作,并鼓励新的合作伙伴加入,共同应对建设真正的全球海洋观测系统的挑战,以提供可持续发展、安全、福祉和繁荣所需的基本信息。
2 COVID-19 对海洋观测的影响
  2020 年 4 月,全球海洋观测系统(GOOS)组织了一次系统性审查,审查 COVID-19 大流行对全球实地海洋观测网络中海洋观测系统的影响。该审查评估了提供基本气候和海洋变量的风险,从天气预报到商业航运和海洋政策等服务中都会使用这些变量。
  随着全球大流行病的蔓延,一些直接影响包括:
  • 几乎所有研究船都被召回母港,并推迟了对深海系泊设备的部署、维护和修理等多项任务;
  • 取消了计划针对碳、温度、盐度和水碱度等十几种不同的气候和海洋相关变量进行的四次有价值的、全面深入的海洋调查;
  • 放慢诸如漂流浮标、廓线浮标和水下滑翔机等自动仪器的部署;
  • 停止从船上进行海表碳测量,这项测量可以让我们了解海洋对温室气体的吸收情况;
  • “顺路观测船计划”的海洋温度廓线测量数据流损失 80%。
  全球系统显示出对这些直接影响的适应能力,表现为:由于平台的多样性,自动平台的使用增加(能够在没有人干预的情况下运行数月),以及个别运营商在 COVID-19 限制下在家工作时采取行动维持网络功能。
  但是,从最初的影响到现在已经过去了数月,研究船的运作远未恢复正常,GOOS 对全球系统部分的担忧不断增加。
  “设备出现故障的风险确实存在,既会导致数据丢失,也可能导致设备本身的丢失,比如系泊设备。”OceanSITES 跨学科系泊网络的共同负责人 Johannes Karstensen 解释说。300 多个运行中的系泊点,哪怕是损失一个,都可能意味着 2~5 年的数据空白。
  Argo 网络还严重依赖科考船巡航来重新补充全球廓线浮标阵列,与 2020 年初相比,实时数据传输系统的观测数据已经下降了 10%。
  关于海洋数据可能丢失的影响,“这些数据对于预测海洋热浪至关重要,因为热浪会引发有毒藻类大量繁殖,导致商业捕鱼和水产养殖业停业,并造成海洋哺乳动物和鸟类大量死亡。它对于预测可影响美国和许多其他国家的热带风暴和飓风的强度和路径也很重要。”Bob Berwyn 在气候内幕新闻网(Inside Climate News)中写道。
  全球海洋观测系统联合主席 Toste Tanhua 指出:“GOOS 呼吁各国研究船队进行谨慎的国际协调,以确保不会损害用于天气预报和气候的基本数据,特别是重要的深海系泊阵列的维护和部署。”
  “我们需要支持国际合作,并考虑业务的灵活性,比如承包商业船只、使用顺路观测船或海军船只,以及与当地和土著居民建立伙伴关系等。”他继续指出,“对 GOOS 来说,未来仍有许多挑战,然而这也是一个加强未来行动的机会。”

3 实地和卫星观测系统现状
  最近的报告(如 OECD 2016)预估,海洋经济活动将快速增加,到 2030 年,其规模从 1.5万亿美元翻倍增至 3 万亿美元。此外,快速变化的海洋环境仍是全球天气和气候变化的关键因素,而且其本身也在经历着深刻的变化,例如响应自然和人为强迫而导致的全球和区域升温和酸化。
  海洋知识对于发展需求以及应对气候相关趋势日益重要,受此推动,本期报告提供了全球海洋观测系统现状及其满足这些国际需求的能力的最新信息。报告中提到的系统每天报告200 多万份海洋实地观测资料。
  新冠疫情给海洋观测造成了惊人的影响,并凸显出了我们系统的优点和缺点;它还激发了创造力来保持这些观测,并可能在未来加速使用自动系统和方法(我们已在测试此类技术!)。这一问题也凸显出公私伙伴关系在满足关键观测需求方面的潜在价值。最后,今年我们报告了动物携带仪器测量取得的显着进步,这正在提供那些尚未得到其它系统充分采样的重要区域的数据。
3.1 WMO 关注地球系统中的海洋
  世界气象组织(WMO)2019 年历史性改革将海洋放在议程的首位——强化在地球快速变化时期海洋在地球系统中的关键重要性。
  人类活动正在给海洋造成前所未有的压力,海洋吸收了气候系统 90%以上的多余能量。2019 年,海洋热含量和全球平均海平面达到了有记录以来的最高值。根据 WMO 的《全球气候状况》报告,出现了广泛的海洋热浪和持续的海洋酸化和脱氧。
  气候变化及相关的海冰损失正在影响洋流。海表温度上升会增加极端天气的可能性,包括强热带气旋的可能性。海平面上升会加大沿海洪水的危险。
  因此,至关重要的是,要加强和填补全球海洋观测系统中的地理和资源空白,以满足对天气和海洋服务及预报产品、多灾种早期预警系统以及气候和海洋健康应用等方面不断增长的需求。此外还需要支持新技术以及自动观测仪器的开发。
  支持大部分此项工作的是 WMO-IOC 实地观测计划支持中心 OceanOPS(原名为JCOMMOPS),总部位于法国布雷斯特。经与法国当局达成协议,2019 年 OceanOPS 正式成为 WMO UN 办公室,开启了与法国合作开展海洋观测的新篇章。



3.2 通过海洋动物的眼睛促进了解并描述不断变化的海洋
  最新批准的动物携带的海洋传感器(AniBOS)网络可为 GOOS提供具有成本效益及辅助的观测能力。AniBOS 可监测一些基本海洋及生物多样性变量,为估算全球海洋指数提供输入变量,为量化上层海洋变率以及一系列业务海洋应用提供数据。
  动物携带的海洋传感器可用于补充一些长期采样不足区域的各类变量。这些变量包括温度和盐度廓线,还有荧光、氧气或海面波和风活动。
  最近十年,在高纬度地区、沿海大陆架和热带地区以及传统观测平台目前覆盖稀疏的地区,获得了约 50 万个温度-盐度-深度廓线,极大地促进了对气候变率的研究,并为全球和区域尺度气候预测估算提供信息。

  利用动物携带的仪器,使越来越多的生态学研究和管理应用成为可能。在 GOOS 观测协调组内部正式认可动物携带的海洋传感器网络,将使我们更有能力观测和了解海洋及海洋动物。
  这些观测还可提供大量动物活动及行为的数据,从而将环境状态和动物表现相联系,这对于制定有依据的政策至关重要,有利于保护动物及其栖息地。
3.3 星基观测
  卫星网络可提供关键海洋表面变量的全球反复采样。这些遥感变量是实地观测的补充,它们可弥补实地时间和空间覆盖率的一些不足,而实地测量可提供重要的实况信息,用于卫星传感器的验证和校准。综合在一起,它们可提供海洋环境的基础知识,并能够开展各类预报及服务。
  在最近几个月中,虽然新冠疫情影响了一些实地海洋观测系统和现场活动,但卫星任务提供的数据流一直持续不断。包括美国国家航空航天局(NASA)在内的国际机构将大量资源用于研究地球系统,并在疫情期间提供持续的数据。长期而言,新冠疫情的影响或会造成推迟拟于未来几年发射的卫星任务(例如地表水和海洋地形卫星 SWOT)。
  为了持续获取全球海洋测量数据,重要的是确保未来卫星任务的连续性。还必须要不断提高这些卫星任务以及实地观测的准确性、覆盖率、空间和时间分辨率。

3.4 船舶对科学和服务的支持
  船舶对于部署自动气象海洋仪器(例如漂浮浮标或廓线浮标)、使用船载仪器进行连续的海洋和大气参数测量以及海洋系泊设备的部署和维护都至关重要。船舶观测与其它观测资料一起,同化进入全球和区域气候分析以及海洋-大气气候耦合模式,用于描述我们环境的演进情况。全水柱的高精度多参数(物理到生物)数据仍然只能通过研究船舶来收集,这些数十年的观测资料可为气候分析以及自动仪器的重要校准提供依据。
  随着更多的船舶观测并用于预报模式,模式的质量和信度会提高,这在极端天气形势下可作为重要的指导。
  观测可通过更好地预报极端天气事件或洋流,从而有助于确保海上生命安全,并使航运也更加经济。WMO-IMO 极端海洋天气联合研讨论会认为,2019 年的优先行动是迫切需要更多的船舶从事自愿海洋观测,以更好地预测海上天气并最终保护海上生命安全。
  最近,商业航运和私人活动正更多地加入具有成本效益和创新的气象海洋数据收集项目。突出事例是马士基:公司拥有的所有 300 艘货轮最近都承诺加入自愿观察船(VOS)计划,目前可提供重要数据来支持气候和天气预报。其他实例是许多帆船赛事,这些活动可部署自动仪器并在船上进行测量,帮助科学工作者从地球遥远海域获取基础数据。
  船舶作业对于维持和保持海上全球海洋观测系统至关重要。我们需要在未来有商船、科研船和私人船舶以自动测量和人工观测相结合进行多变量观测,并提供所有的数据和元数据,惠及海洋信息的用户。
4 行动呼吁(David Legler GOOS 观测协调组主席)
  本报告中提到的现有全球海洋观测系统已通过 WMO 会员、IOC 成员国、各政府和机构进行了协调。该系统可为主要针对天气和气候应用的各类全球和区域服务提供数据和信息。
  《GOOS 2030 年战略》呼吁建立扩展的、更为综合的全球观测系统,用于掌握物理、化学、生物和生态海洋特性并整合关于人为强迫的信息。
  • 当前的系统必须加以发展,例如在今后十年通过《联合国海洋科学促进可持续发展十年》来满足这些要求。
  • 重要的是,各政府和私营部门共同努力,加大对海洋观测的支持力度,满足对海洋知识的更大需求。