我国东海总面积77×104 km2，平均水深370 m，东海大陆架是寰宇上最宽广的大陆架之一，面积占东海总面积的2/3[1]；东海是我国海洋灾害种类最多的海区之一，亦然我国主要海洋灾害频发的海区之一[2]。东海海域海洋进程复杂、海洋征象繁密，一直以来都是海洋科学盘考的热门海域。在这么的配景下，中国科学院在“学问蜕变工程”三期时代，骁勇实践，敢于糟蹋，在2008年头始入部下手种植以浮标不雅测技能为主、海岛自动风光站为辅的中国科学院东海海洋不雅测盘考站（以下简称“东海站”），并于2009年8月14日在东海海礁隔壁告捷布放第一套10 m笼统不雅测盘考浮标，拉开了东海站种植的大幕。迄今为止，东海站的不雅测系统主要包括海洋浮标不雅测系统、垂直剖面不雅测系统、笼统不雅测潜标系统和自动风光站系统等，酿成了圆善的海上实时监测网罗体系，发奋于于东海水文、海洋风光和环境成分的历久、联贯、同步、实时监测，提供平静东海大生态系对表象变异反应盘考需求的实测水文数据，在良好时代设施上纪录顶点天气进程和主要洋流对东海典型生境的作用。东海站通过环境指数的建立和数据产物的开发，成为东海资源和环境科学盘考的基础数据平台，陆架轩敞的边际海、复杂流系特征历久变化盘考的洞开平台；通过海洋不雅测时代的追踪和研发，不断探索盘考适用于我国近海水体环境特色的不雅测时代技能，成为联贯不雅测开拓集成应用和剖面不雅测技能拓展蜕变的示范平台，同期亦然海洋科学东谈主才的培养基地和面向大师的科普基地。
1 种植了历久笼统不雅测盘考的东海浮标不雅测网罗东海站针对东海水域限度宽广、海洋征象复杂、科学盘考热门繁密等问题组建了中国科学院东海浮标不雅测网罗，构建了以舟山花鸟岛为中心，西北至长江口，南至舟山外海，东至124°E的一个近三角形的宽广不雅测盘考海域（图 1），总不雅测面积约2 000 km2。在这个宽广的盘考海域，主要的盘考对象包括东海沿岸流、台湾暖流、黑潮入侵分支等主要流系[3]和长江口羽状锋、长江口外与浙江沿岸飞腾流、长江口外溶氧低值区和春季水华等主要海洋征象[2]，以及包括浅滩、岛礁、港湾和河口等多种栖息生境酿成的很多复杂的生态结构类型[4]等繁密科学热门问题，东海浮标不雅测盘考网罗可进行历久、联贯、定点、联网、实时地不雅测盘考。
浮标不雅测是东海站的主要不雅测盘考格局，具有全天候、历久联贯、实时定点等其他海洋不雅测技能无法替代的上风，被海洋学家誉为“海洋上的地球同步卫星”。东海站树立的不雅测浮标系统有1套直径15 m三锚式浮标笼统不雅测平台、4套直径10 m的大型笼统不雅测浮标、1套直径3 m的笼统不雅测浮标、3套船型不雅测浮标、3套潮位浮标、4套海潮浮标。此外，还种植有10套岛基和陆基自动风光站等其他类型不雅测系统以扶持浮标不雅测网罗进行海洋风光、水文物理、水质参数的历久、定点联贯不雅测，酿成了一套老练的集不雅测、汇总、整合、洞开与分享为一体的信息平台，不错从海洋科学盘考、生态环境保护、生物资源握续哄骗、防灾减灾、国防和方位经济发展等不同角度为科学盘考和国度需求等提供基础府上管事。
东海站浮标不雅测网罗握续慎重运行10余年，遥远保握有用的高质地数据产出，为海洋科学盘考和方位经济发展提供了强有劲的数据撑握。铁心2018年底，浮标数据大要有4 029.7万条，数据量大小为109.7 GB，累计联贯不雅测时代达到113个月。现在，该站获得的数据量和时长仍是成为以科研应用为主张的中国东海长时代序列系统中各站点不雅测之最。东海站不雅测参数主要包括风光参数、水文参数和水质参数。其中，风光参数主要包括平均风向、平均风速、最大风速、最大风速的风向、测得最大风速的时代、瞬时风速、瞬时风向、10分钟内每分钟的风速风向、气温、气压、相对湿度、雨量、能见度等；水文参数主要包括海潮的有用波高、有用波周期、最大波高、最大波周期、平均波高及周期、1/10波高及周期、波向、剖面流速和流向；水质参数包括水温、电导率、叶绿素、浊度、熔化氧等[5-8]（图 2）。
2 构建了台风实时不雅测数据库每年夏令，我国东南沿海都会每每碰到台风灾害的骚扰。准确预告这种具有很强龙套力的海上热带气旋关于海岸防灾减灾有着十分重要的作用，而台风的精准预告更是离不开实测台风数据的获得[9-11]。东海站的浮标不雅测系统在获得台风实时数据方面上风显豁，自2009年告捷布放首套海洋笼统不雅测浮标至2018年底，东海站共有8套浮标先后获得到了28个台风经逾期的实时不雅测数据，其中有4对双台风（2012年的第14号和15号、2013年的第23号和24号、2016年的第14号和16号、2018年的第18号和19号）被东海站浮标系统联贯不雅测到圆善的数据；不雅测到台风数目最多的年份是2012年——共有6个台风被浮标系统获得到实时不雅测数据；不雅测台风实时数据次数最多的浮标系统为东海站的06号浮标，其自布放以来共获得了27个台风经逾期的实时不雅测数据。这些珍摄的实测数据和中国科学院黄海海洋不雅测盘考站（以下简称“黄海站”）获得的台风数据一同构建了经过我国境内台风的实测数据库，为潜入盘考台风酿成和发展机理、校准完善台风模式、提高台风预告预警才能提供了弥足珍稀的科学依据。
2019年东海站的8套浮标再次圆善纪录了超强台风“利奇马”过境时代的实时数据（图 3）。其中，最低气压为974.3 hPa，由东海站花鸟岛风光站获得；极大风速为33.3 m/s，由东海站22号浮标获得；最大波高为11.8 m，由东海站20号浮标获得（表 1）。
海上不雅测浮标和海岛自动风光站，是东海站获得台风实时数据的重要且独一的不雅测武艺：台风驾临时，不雅测船只因东谈主员和船舶的安全必须回港避风，不可能获得到台风时代的实时数据；而雷达、卫星等不雅测武艺则承袭的是遥测格局，更不行得到台风过境时的实时数据；最终仅有无东谈主值守的锚系式浮标24小时死守岗亭，全天候不远离获得到珍摄的台风实时数据，这些珍摄的实时不雅测数据便成了盘考台风的独一实测府上。中国科学院院士穆穆建立的要求非线性最优扰动（CNOP）台风主张不雅测框架系统，承袭东海站不雅测的台风实时数据，通过比对校验，有用改善了台风旅途预告的准确性[13-15]。这些实时不雅测到的台风数据也为台风旅途的预告、预警责任提供了实时的参考府上，为沿海政府部门开展台风驻扎责任提供了科学依据。
3 考据了欧洲风场数据在中国海区域的适用性连年来，跟着策画机时代的迅猛发展，数值模拟时代慢慢成为盘考海洋征象的重要技能。数值模拟闭幕的准确性很猛进程上取决于数值模式驱动场的精准度，而风场数据是海洋数值模拟进程中最为重要的驱动场之一。为了考据欧洲中期天气预告中心（ECMWF）的风场府上在中国海区域，颠倒是东海、黄海区域的准确性和适用性，东海站取悦黄海站哄骗浮标不雅测的风速府上与ECMWF风速府上在相应格点上的数据进行了对比分析，发现ECMWF网格化风场在东海和黄海海域内总体上与实测风速吻合，与8个浮标上所测风速的关联统统均在0.7以上，但也存在一些收支较大的数据点[16]。进一步的分析标明，差错较大的数据点都是在低风速的情况下（均低于6 m/s），这些数据在所使用的数据中占有大要13%的份额。使用刘志亮等[17]建议的更正方法更正ECMWF风场后，取得了更佳的比对闭幕。通过该部分的盘考，使咱们对数值模式模拟出的黄海、东海海域的环流闭幕有了更全面的意会，颠倒是在分析夏令低风速情况下的数值模拟闭幕时相称有用。
4 阐释了东海海域环流的变化特征并芜俚突发性灾害2018年，巴拿马籍油船“桑吉”号在我国东海海域发生碰撞火灾千里没，盘考东谈主员哄骗风场模拟无法闭幕瞻望其闪现物在将来3个月是否会对我国海洋环境产生严重危害[18]。为处理这一问题，东海站与中科院海洋所的杨德周盘考员妥洽，哄骗历久的水文不雅测数据，基于ROMS（Regional Ocean Modeling System）模式，对西北太平洋海域进行了水瓜别离率高达4 km的水能源环境数值模拟，该别离率不错很好地别离我国东海陆架环流以及中设施涡旋等进程。颠倒是东海站06号浮标距离发生千里船的位置较近，其获得的历久实时不雅测数据对ROMS模式进行了线性修正，模式闭幕很好地展示了“桑吉”号千里船隔壁的陆架环流特征。基于模式闭幕，对“桑吉”号闪现物资可能的扩散和移动轨迹进行了数值模拟分析。通过在“桑吉”号千里船位置的表、底Ekman层（中性大气规模层在近大地层以上的部分，又称上部摩擦层）内，开释拉格朗日粒子和示踪物来示踪“桑吉”号闪现物资的可能影响限度（图 4）。并展示出在将来3个月“桑吉”号闪现物资对我国黄海的影响进程为较小，其主要跟着对马暖流插足日本海和跟着黑潮插足日本九有以南的太平洋海域[19-22]。对“桑吉”号闪现物漂移旅途的模拟瞻望为海洋环境保护、海洋灾害预告等提供了科学依据，提高数值模拟和数据同化的效果，成心于完善防灾减灾和济急灾害防护的反应机制，为关联部门决议提供有劲的表面保险体系。
5 开展了系列适用于近海海洋不雅测的新时代盘考 5.1 基于10 m浮标载体的锚链式自容式剖面不雅测系统凭据要紧科学盘考面目对定点海域历久水体不雅测数据的需求，2014年10月—2015年11月，依托东海站06号笼统海洋不雅测盘考浮标开展了联贯13个月的垂直剖面全水层不雅测系统查验。东海站承袭锚链10 m、20 m和30 m水深处挂载自容式传感器的格局，获得到8个周期共412天的有用剖面不雅测数据，剖面不雅测参数有水温、盐度、深度、浊度、叶绿素和熔化氧[7]。
这次查验告捷获得到联贯13个月、臆测518万条的垂直剖面不雅测数据，结合浮标获得的上层水温数据与剖面数据进行对比分析评释了锚链式剖面不雅测方法的实用性和可奉行性。该查验完成的同期也暴露馅一定问题。举例：烧毁的拖网包裹或拖拽锚链等原因，导致水下传感器安装架和线缆易遭龙套而阑珊，也增多了潜水员水下功课的难度和危机性；数据未闭幕实时传输等。该查验是承袭锚链式海洋剖面不雅测技能进行水体不雅测的一项有益尝试，为下一步闭幕对剖面水体环境进行实时不雅测提供了时代积蓄，也为中国近海海洋不雅测盘考网罗无为开展垂直剖面不雅测系统的种植积蓄了珍摄素养。
5.2 国内首套超大型三锚式浮标笼统不雅测平台的研制和使用三锚式浮标笼统不雅测平台在不雅测时代方面是一项蜕变性的应用工程，主要由浮标主体、锚泊系统和传感器等部分构成；承袭三锚固定不雅测系统格局，克服了单锚浮标系统随潮、流作用，活动限度较大，在进行剖面参数历久不雅测时锚系易与剖面不雅测系统发生纠缠等裂缝。同期，该平台预留多种不雅测井、仪器舱，可凭据实验应用或科学需求，以及针对突发生态灾害等问题，进行短期的专项不雅测，是实用、浅近的海上查验笼统不雅测平台。在具体不雅测内容和格局上，具有海气界面不雅测、通量不雅测、水面不雅测、水体不雅测、海底不雅测等多项笼统不雅测以及济急生态灾害专项监测诸多功能于一体的特色。
三锚式浮标笼统不雅测平台直径15 m，是国内首套直径最大、不雅测参数最全、智能化进程最高的海上笼统不雅测和查验平台（图 5）。该平台的应用处理了我国近海获得实时、历久和联贯的剖面水体数据的不雅测时代难点，为建立涵盖海洋大气、海洋上层、剖面水体和海底的全设施不雅测体系弥补了关键一环，是一种符合现在我国近海海洋不雅测需求的蜕变性海洋笼统不雅测平台。该平台极大地擢升中国近海海洋不雅测盘考网罗的不雅测才能，为我国海洋科学基础盘考、防灾减灾等提供愈加丰富、完备的数据撑握。
5.3 国内开创刚性剖面不雅测时代的研制和应用该系统充分哄骗大型海洋笼统不雅测浮标在位生计才能强的上风，好像在无东谈主值守要求下，通过智能判断实时海况信息，闭幕自主智能限定对水面下一定深度水体的多项环境参数进行历久、联贯、定点、实时不雅测。有用增多和拓展我国近海水体剖面不雅测的深度和内容，为我国近海海洋科学盘考提供愈加全面、系统的不雅测数据撑握。
摆脱伸缩式智能化剖面不雅测浮标系统承袭智能限定与摆脱伸缩式刚性结构体时代结合的格局进行海洋剖面不雅测，可对剖面水体的水温、盐度、深度、浊度、叶绿素、熔化氧、pH值等多参数成分进行历久、定点、联贯、实时不雅测（图 6）。该浮标系统的智能限定功能承袭了东谈主工智能（AI）时代，凭据浮标上树立的各种传感器获得的实时数据对海况进行判断，从而对伸缩装配的运奇迹态进行自动限定，以达到安全、历久、慎重地获得剖面水体数据。该系统还进行了多项时代蜕变，包括承袭太阳能-海潮能多源组合供电模式、视频实时监控功能、多层通量风的不雅测功能等。该浮标系统具有安全慎重、奉行性强、可哄骗现存的浮标不雅测网罗构建一个不雅测限度宽广的水体垂直剖面不雅测网罗系统的上风，为海洋基础和应用等学科盘考的潜入开展，取得糟蹋性、蜕变性盘考效用起到系统撑握作用。
6 闭幕语旷野台站是东谈主类意志当然征象、探索当然礼貌、追求东谈主与当然和谐共处的重要科学不雅测盘考基地。10余年来，东海站行为一个集不雅测与盘考于一体的笼统性海洋不雅测盘考体系，组建了涵盖锚泊式浮标笼统不雅测系统和海岛自动风光站等多种不雅测体式的中国科学院东海海洋不雅测盘考网罗，引入智能不雅测理念并研制了三锚式浮标笼统不雅测平台妥协脱伸缩式剖面不雅测系统，平静了国度对近海剖面水体不雅测成分获得的蹙迫需求，阐释了不雅测海域环境历久变化礼貌，提高了对海洋灾害性事件的瞻望和评估才能；同期，通过历久不雅测盘考发现新的海洋征象，揭示和瞻望在当然与东谈主类活动双重作用下的东海生态环境、能源环境、水体环境的反应和机理，增多对我国近海海洋生态系统和表象变化机制的意会，促进海洋生物资源的可握续哄骗，改善海洋大家安全和健康，裁汰海洋当然灾害和环境变化对东谈主类的不良影响，鼓励我国东海海洋生态文静握续健康发展。同期，东海站肩负社会包袱，鼓励科研资源分享，为海洋区域经济发展提供科学依据，为“秀气中国”“透明海洋”等国度要紧面目提供关键时代撑握和平台保险。
将来，东海站将不竭完善网罗化笼统不雅测体系，加强新式不雅测时代研发，扩大不雅测限度，尤其是加强剖面水体不雅测和海底不雅测等结构体式，酿成东海海域内盘考要点特出、不雅测成分皆全、不雅测限度宽广、数据实时化进程高、数据价值显豁的海洋笼统立体不雅测盘考网罗；通过历久握续获得我国东海海域生态系统、生物资源和海洋环境的演变参数，东海站成为我国东海海洋多维度、万古序基础数据府上的不雅测与展示平台，并将为东海海洋环境可握续发展作出更大的孝敬。