创建时间：2022-03-29 11:43

2021年10月23日全国事业单位联考C类《综合应用能力》试卷

一、给定材料

材料1

海洋是气候系统中关键的一环，要理解气候系统的变化并预测其动向，研究海洋是十分重要的。为了进行世界海洋环流实验，美国加利福尼亚大学斯克里普斯海洋研究所的研究人员开发了一种能够在海洋1000米深处随洋流自动漂航的浮标，并在浮标上安装温度和盐度感应器。这就是Argo计划在1998年时的雏形——全球性的浮标网络。

截至2018年3月，Argo计划的浮标数量达到了3784个。每个浮标高1.8米，直径25厘米。这种浮标不需要推进系统，能随着洋流水平前进，也能通过改变浮力实现上浮或下沉。每个浮标以10天为一个运作周期。浮标从海洋面下沉到1000米左右的初始深度，并在接下来的9天时间里在该深度处漂流。之后，浮标继续下沉，到达2000米的深度，并自动开始上浮，在上升过程中，浮标利用自身传感器对水体的温度和盐度进行连续剖面测量，当浮标到达海面后，通过卫星定位和数据传输系统自动将测量数据传送到地面接收站，这样就完成了一个运作周期。在深度2000米至海面区间内所通的温度和盐度组成了海洋的数据集，其中的每项数据都叫做“海洋学剖面资料”。温度测量的误差在0.005摄氏度之内，而盐度的测量误差在0.01个盐度实用单位之内(1“盐度实用单位”是指在1000克水中含有1克盐)。

Argo计划能够详细记录全球海洋盐度场和温度场的结构。2015年，斯克里普斯海洋研究所的研究人员发现，在过去的135年间，海洋表层1000米的水体温度平均升高了0.3摄氏度。靠近海平面处的海水升温幅度最大，达到了0.6摄氏度。Argo计划提供的数据还显示，跟几十年前相比，大多数表层海水的温度都升高了。

得益于Argo计划，我们能够从海洋热量存储方面解释海水温度的上升。通过研究过往的水文地理数据以及来自Argo计划的数据，我们发现在过去的40年里，距海面700米以内的海水的热含量升高了，那里的海水吸收了90%的气候系统在海洋中多存储的热量。而在过去10年间，海水热含量升高的情况大多发生在南冰洋。但是在Argo计划实施之前，科学家很少在那里采样。总的来说，Argo计划实施以来，科学家发现海洋确实在持续变暖，尤其是南纬20度至南极这一区域最为明显。

另一方面，Argo浮标通过测量海水的导电性来推断海水盐度，解决了以往测量盐度的难题。通过这些数据，日本国立海洋研究开发机构的细田滋毅及合作伙伴于2009年指出，在各个大洋主要流域的上层水体中，盐度发生了变化，这似乎与海洋表层水体的普遍升温相符。在中纬度地区，随着表层水体的温度升高，海洋的蒸发量增加，表层海水的盐度自然就会升高。此外，Argo计划还表明，表层海水的盐度差异也越来越大：盐度本来就高的海域的含盐量在增加，而盐度本来就低的海域的含盐量却在下降。

Argo计划经历了各种各样的障碍。从技术的角度来说，Argo浮标将在海上漂航3年多时间，这意味着，如果浮标出现了什么问题，很难立刻得到解决。在Argo网络的布置阶段，由于用来测量压力的传感器不够稳定而必须更换新的传感器。基于这种情况，研究人员被迫舍弃了一部分数据。尽管如此，在Argo计划的科研小组对数据进行了适当的分析和处理后，这些问题都得到了解决。目前，所有浮标的压力传感器都十分稳定、精确。

浮标是通过海水的导电性来确定盐度的，但测量海水的导电性并不容易，原因之一就是生物沉积，即感应器上出现的微小的有机物累积。虽然生物沉积的影响一般较小，但在浮标超过3年的漂航过程中，盐度变化的自然规律与生物沉积的规律基本吻合，这成了Argo计划自实施以来最主要的障碍之一。因此，科学家需要开发出一项技术来区分盐度的自然变化和生物沉积的影响。在Argo计划开始的头几年，来自美国马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的研究人员开发了一项技术，通过把浮标在某个深度测得的盐度与那里海水已知的稳定盐度进行对比，进而来确定海水盐度的自然变化。这种方法叫做“延时校准”，目前已经应用到了每一个浮标上，并且每6个月进行一次校准，以保证测量的准确性。另外，如果有些测量数据不符合历史记录，或者属于人们尚未发现的变化规律，“延时校准”还可以避免这些数据被舍弃。

在未来几年，Argo计划将面临多项挑战。首先是浮标自身的维护，要维持目前浮标在全球的覆盖密度，每年要重新布置750个浮标，其次，需要调整观测网络的覆盖程度，以适应海洋的动态变化。目前3784个浮标只观测了海域的一半，这是因为浮标最多只能下潜到2000米深处，而海洋的平均深度超过4000米，近期，西班牙的Argo团队在加那利群岛海域西北部布置了两个可达4000米的深海浮标，在进行了一年的连续观测后，这些深海浮标发现，在4000米处，海水温度变化了0.03摄氏度，盐度变化0.007个单位。只在某些区域的深海区进行一次测量是不够的，还需对深海进行持续追踪。最后，除了温度和盐度，海洋对气候系统的影响程度还取决于其留存二氧化碳的能力。从科技角度来看，把Argo观测网络拓展用于生物地球化学参数的测量方面，将是未来我们面临的一项巨大挑战。

2019年3月，第20次国际Argo指导会议在杭州召开，正式提出了Argo计划的未来发展目标——建成一个由2500个核心Argo浮标(观测0—2000米海水温度和盐度)、1200个深海浮标和1000个生物地球化学浮标组成的综合性全球海洋立体观测网。毫无疑问，这具有里程碑式的重要意义，将再次在海洋学领域掀起一场革命，从而帮助我们更好地理解地球正在发生的变化。