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主题：【原创】我们行星的金羊毛—ARGO计划简说 -- 抱朴仙人
顶了则人性四溢
话归正题，举手提问：南极绕极波，这个还真是头一次听说；看了如此惊人的数据，就偷偷算了一把，结果如下：
∵ 波速=波长/周期
代入以上数据，取波速为21000公里/10年，周期为5年，
∴ 21000公里/10年=波长/5年
即 波长=10500公里
且
波速=21000公里/10年
=2100公里/年
≈0.067米/秒
=6.7厘米/秒
实在是有点想像不出，一个每秒以不到7厘米速度缓缓传播、波峰波谷之间距离长达五千多公里、夹杂着其它大大小小乱七八糟波浪的超长波，卫星饶是视力好，计算机饶是能力强，又依靠什么把它从纷乱的背景中拽出来呢？
莫非是它的波峰波谷之间差距明显，很有利于远距离观测和比较？
又，印象中模糊记得：当年智利大地震引发的海啸，到了日本还能把巨轮抛起，据说也是波长长达数千公里的超长波海浪的杰作。波浪能传播出几千甚至上万公里，其蕴涵的能量当然不会太小；那么，这个南极绕极波，能量是不是也很巨大呢？惠及毗邻海岸，是不是破坏力也不小呢？
可是，似乎又没有见到南美和南部非洲，以及南太平洋沿岸国家遭到过这个绕极波的冲击和骚扰的报道啊。。
这问题岔的有点远，嘿嘿……
又，仙兄功力深厚，言简意赅，实在佩服！以前看过关于圣婴和拉尼娜的介绍，但总是记不住。这次算是“理解基础上的记忆”，绝不会再混了
花推！
这个绕极波刚发现不久，您不知道是正常的，不搞物理海洋学的，大多数也不知道。
这个波的波速是6-8cm/s，您算得再对也不过了。它实际上是由两种不同的波叠加而成，一种波数为2，一种波数为3。
这么超超超长的波，波峰再高，肉眼也看不见的。实际上把它表述为一种长周期变化，咱们心理上更容易接受。嘿嘿。
有南极绕极流，它的平面流动不太可能是平稳的，就会有起伏，这种起伏如果有周期规律，就有可能是一种波动。
发现这种波的手段，一个是测量海面高度变化，把短周期变化和其它噪音消去，长波就暴露出来；另一个方法是研究一些相关的间接证据，比如海面温度、海冰范围、海平面气压什么的，如果这些间接要素有相同规律，多半是有个波在捣鬼了。
跟这个一样惊人的，另外还有北大西洋十年涛动，和另外一个什么三十年涛动，都是长得不像话。
如果有大量数据的话，用傅立叶频谱分析是可以抓住特定波长的。其它杂波没有固定波长，所以在频谱上就是噪声，ACC有特定波长，在频谱上就会出现一个峰值。
仙人这个系列太牛了。搬个板凳静静地听讲。
不过您提到用傅立叶分析寻找特定波长的波，这是不是雷达探测的一种技术啊，俺还真不知道。什么时候给讲讲？
等晨枫老大来讲
接着聊，俺接着花！
离散傅立叶变换（DFT，或数值算法上更高效的快速傅立叶变换，FFT）可以用来对采集的离散信号进行处理，然后作成频谱的图，就容易看出信号的频域特征。具体的数学说容易也不容易，说繁也不繁，但是三言两语就说不清了。下面是网上找来的图示例子：
这是乐器音乐的若干个正弦波叠加出来的结果
DFT或FFT之后，可以看到5个峰值，代表原来信号里的5个频率分量，峰值的高低表示各频率分量的相对强度
a是海洋地震信号的原始数据，看起来杂乱无章，b是所谓Hamming window，是信号滤波的一种，c是滤波后的信号，还是很难看出频率特征，d是对c作离散傅立叶变换后的频域响应，e是进一步分段平均取出噪声后的结果，可以看出有两个特征频率，一个在0.08左右，一个在0.37左右。这里的频率是normalized，知道原始采样速率的话，简单变换后就可以换算回原来的频率或时间单位。
DFT和FFT我也不是很懂，只知道这么一点大概，说不定还搞岔了什么地方。具体的还要请大拿们指教。马鹿是学电的，她应该熟悉。带鹿来！
玩笑。
请见楼上，不知道说得还算接近否？
贫道可不是行家，不敢班门弄斧，呵呵。简单讲讲贫道的理解。
老大上面解释得很明白了。从数学上讲，任何一个连续周期函数都可以表示为若干个（也许是无限多个）振幅相位频率各异的单一频率正弦波的叠加，这个叫做傅立叶级数展开，而生成这个级数展开的过程，就叫做傅立叶变换。因为数字信号处理打交道的是离散信号，相应的版本便是离散傅立叶变换（DFT），而离散傅立叶变换的一种高效算法，叫做快速傅立叶变换（FFT）。通过傅立叶变换对数据/信号进行处理的过程，便叫做傅立叶分析。
为什么要做傅立叶分析呢？因为在原来的信号图，即时域图（Time Domain）上，真正有用的信号往往被淹没在大量杂乱噪声里面。而变换后的频域图（Frequency Domain）上，便可以清晰地将信号峰与低矮的背景噪声分辨开来。
傅立叶分析不光是搞电的用的。事实上早已成为工程上的基本工具了，广泛用来滤波和/或信号增强。
这些部门都是多一事不如少一事的心理。所以应该直接寄给业务部门负责人。其次如果有经费，召集大家开个会讨论一下响应的积极程度会大不一样，最好还有机会到海边实地考察一下。
ARGO是英文“Array for Real-time Geostrophic Oceanography”的缩写，中文含义为“地转海洋学实时观测阵”。
1998年，美国和日本等国家的大气、海洋科学家，在以前工作的基础上，推出一个全球性的海洋观测计划，利用最新的海洋技术组合（如ARGO剖面浮标、卫星高度计和数据处理技术等），建立一个实时的、高分辨率的全球海洋中、上层监测系统，以便能快速、准确、大范围地收集全球海洋上层的海水温度和盐度剖面资料。它所取得的数据供全世界各参加国共享。
你看图上密密麻麻，都是浮标，大洋的脉搏，再也无法遁形了。
ARGO计划的目的有三个：
1、ARGO测的虽然是实时数据，眼光可是放得很远。它的主要使命是观测海洋中从年际到十年间的长期变化，对大尺度大洋环流，也包括海洋内部的质量、热量和淡水输送平均状况和变化过程进行全球性描述，比如海洋的结构、环流、质量和热、盐平衡等。
2、模拟和同化。天气和海洋预报需要建立一个模式，这个模式在预报具体的事件（比如台风）的时候，需要建立一个初始场，然后模拟演进推算。初始场所需要的数据可能是用五花八门的方法取得的，数量太少了不行，也不能够拿来就用，需要统一一下口径什么的，使得它们可以用在一起，这个过程就叫数据同化。ARGO可以获得海量的实时观测数据，为数据同化建立一个前所未有的庞大数据库，这就可以对预报模式进行初始化。经受过新一代全球海洋和耦合模式的连续性测试之后，我们梦想中的实时全球海洋业务预报就有可能变为现实。
数据同化是个大话题了，俺不是很内行。大家有兴趣的话，可以去看一个叫做“星月同化”的网站（http://csliu.anyp.cn）。
3、与卫星高度计协同，通过两种测量系统间的互补性和配合使用，更精确地评估海洋状态。
按照计划，参与观测的各个国家从2000年开始，到2005年底，在全球大洋中布放3000个卫星跟踪浮标，共同组成一个全球海洋观测网。大致上是每隔三个经纬度投放一个浮标，但是由于观测网的核心部分--卫星高度计技术上的要求，高纬度上布设的要密集一些。
每个测点都有一个ARGO浮标（自律式拉格朗日环流剖面观测浮标）。它的工作模式大致上是这样的：
被投放之后，浮标会自动潜入2000米的深度，在那里随着洋流漂浮。每隔10天左右，它会缓缓上浮，沿途测量温度盐度等各种剖面实时观测数据，浮出水面后，报告自己的ID号和位置，并自动发送这些数据。然后再沉回深海。把它每次浮上海面的位置和时间记录下来，就可以很方便地算出2000米深处洋流的走向和速度。
整个ARGO网，每年可提供多达10万个剖面（0～2000m水深内）的海水温度和盐度资料。也就是说，原来的“世界海洋环流试验”（WOCE）所收集的，海洋学家100年干的活，ARGO网两个月就可以干完。
这么海量的数据源源而来，海洋学家一下就成了暴发户了。
话说到这里，大家不觉得ARGO这个名字很熟悉吗？
对了，希腊神话里有个金羊毛的故事，寻找金羊毛的英雄们所乘坐的那条华丽的战船，名字就叫做ARGO。这条船后来荣升天界，南天上的南船星座就是它了。
乘坐阿尔戈号寻找金羊毛的英雄们，那可是一支梦之队。
根据神话记载，著名的英雄赫拉克勒斯只配掌管前舱，阿喀琉斯的父亲珀琉斯和埃阿斯的父亲忒拉蒙负责后舱；提费斯掌舵，眼力敏锐的林扣斯为领港员；宙斯的儿子卡斯托耳和波吕丢刻斯只是水手；杀死卡吕冬野猪的墨勒阿革洛斯，天才的歌手俄耳甫斯，后来当了雅典国王的忒修斯，海神波塞冬的儿子奥宇弗莫斯和小埃阿斯的父亲俄琉斯，在这条船上只不过是普通战士而已。
ARGO浮标，它的制造难度和工作环境之恶劣，要求之高，难以想象，却完全配得上金羊毛英雄的身份。这个浮标的身价也不低，尽管号称廉价，那是跟调查船和锚碇是浮标相对而言，每个浮标的价格，大约是20万人民币。
大致上说，ARGO浮标靠一个可以充油让它变大变小的皮囊来沉沉浮浮。依靠它自己的计算机，配备上各种传感器以后，它就能够智能化地完成控制下潜深度、水下停留时间、上浮、剖面参数测量、水面停留和数据传输，以及再次下潜这些个工作，实现浮标的自动沉浮、测量和数据传输。所以，这其实是个专用的水下机器人。它的设计寿命为三到五年，每10天左右沉浮一次，工作深度达到2000米。也就是说，在这三到五年的孤独漂泊中，它必须能够耐受2000米水深的压力；自己的电源必须够用；所有机件工作可靠；测量仪器不需要重新标定；这个要求够吓人的了吧。
目前，我们用的ARGO浮标还都是进口的，天津的海洋技术中心在研制这个东西，国产化工作大概做得差不多，也许不久我们就有自己产的浮标了。
ARGO浮标的投放很容易，事先标定好之后，只要扔到预定海域就行。可以空投，可以由专业考察船布设，也可以请过路商船捎带过去扔在那里。
ARGO浮标的数据发送给谁呢？当然是金羊毛英雄的领导者啦。接收并转发数据的卫星，是美国国家航天局（NASA）和法国国家空间中心（CNES）联合发射的新一代卫星高度计，它的名字叫做杰森卫星高度计（Jason）。用希腊读法，这不是别人，正是伊阿宋。那个领导金羊毛行动，赢得美人却又因为花心被老婆害死的倒霉英雄。
伊阿宋率领着众英雄夺取金羊毛，卫星高度计率领着众多高科技浮标探求海洋深处的秘密。
也许，我们行星的金羊毛，就静静地躺在海洋深处，等待着我们派出的使者去探寻。
绝大部分洋流是在大洋里上下左右绕圈的，像南极绕极流这种只沿着纬线跑的东西实属罕见。
这个argo浮标不论在水面或水底都是随洋流漂动的。 那会不会出现有的地方浮标聚集，有的地方变稀的问题呢？ 毕竟它要工作三到五年。 洋流的速度我不清楚，应该各处不同。 我知道有些洋流的速度在10~20 mile 每天，其他的应该也在同一量级。那么一两个月后浮标就应该漂出几百miles了。
是不是浮标会自动测定位置，试图回到固定的标定地点？ 还是洋流带着浮标们游历海洋，却始终能保持一定的平均分布密度不发生聚集？