台风的登陆预报、渔船出海前的海况判断、厄尔尼诺的预测预警…… 这些我们习以为常的生活保障背后，藏着一套鲜少被公众注意的 “全球海洋神经系统”—— 全球海洋观测系统（GOOS）。它就像一张铺在全球海洋中的大网，靠着 Argo 浮标、科考船、锚系浮标等无数 “眼睛”，盯着海洋里的温度、盐度等基本要素，为天气气候预测、灾害预警托底。但最新的国际研究却敲响了警钟：这张我们离不开的网，脆弱程度远超想象。

2026 年 5 月 22 日，《Nature Climate Change》在线发表由中国科学院大气物理研究所成里京研究员领衔的研究，首次定量算出了这张观测网一旦 “破洞” 会给全球海洋增暖测算的准确性带来多大的冲击。

海洋是地球的热库，海洋储存了全球增暖90%以上的净能量盈余。温暖的海水会给台风、强风暴提供能量，鱼群的迁徙路线会跟着海水温度变化，就连让珊瑚白化的海洋热浪，也得靠海洋观测数据才能提前发现并预警。我们对天气和气候的监测和预测，都离不开GOOS。

为了定量测算观测数据缺失会造成什么影响，该研究做了进行了一系列 “模拟实验”：把观测数据从已有的观测系统中 “去掉”，看看海洋热含量的监测会出多大的偏差。研究发现：随机减少 20% 的观测数据，全球海洋增暖速率的估算误差会增加33%；随机减少80% 的观测数据，误差会增加97%。

更让人意外的是，观测数据的 “空间分布”，远比单纯的 “数据数量” 重要得多。研究团队进行了另外一组实验：如果把观测贡献前五的国家里，美国的所有观测数据全部拿掉，全球海洋热含量的监测误差会直接暴涨 163%—— 这个冲击，甚至比随机移除全球 80% 的观测数据还要大。

这是为什么？原因在于空间分布！海洋观测系统是由不同国家的观测系统拼起来的（下图），就像一幅拼图，每个国家的观测平台有着自己的 “拼图块”，美国的观测数据是唯一一个有全球覆盖的“拼图”，同时也覆盖了太平洋、大西洋中的一些鲜少有其余国家进行常规观测的海域。如果这些地方缺少观测，其他国家的观测系统无法补充。就像拼图里少了中间最核心的那几块，哪怕剩下的碎片再多，你也拼不出完整的画面。

图1. 不同国家在2005-2023年间获取的海洋温度廓线观测资料的空间分布（数据源：全球海洋观测数据库—World Ocean Database）。

成里京研究员说：“过去二十年，全球政府、研究机构、高校等部门一起建成了这套海洋观测系统，这是很了不起的成就。但我们的研究第一次算清楚，人类对它的依赖到底有多深 —— 一旦各国的投入动摇了，这种依赖很快就会变成我们扛不住的脆弱。”

其实这套全球海洋观测系统，是国际科学合作最成功的成果之一，但很少有人知道，它并不是依赖于有强制力的国际条约，更像是一场全人类的 “自愿集体行动”：没有硬性规定要求各国必须持续投钱、持续运行观测设备，全靠大家的共同意愿。可现在，这种集体行动正面临着越来越大的压力。

论文同时强调：这套系统其实和我们熟悉的卫星导航、日常的气象服务一样，是真正的关键基础设施。平时它好好运转的时候，你根本感觉不到它的存在，可一旦它出了问题，你才会发现，原来所有的生活、生产都离不开它。

没有一个国家能独自监测整个海洋的变化，也没有一个国家能承受得起放弃全球观测系统的后果。海洋没有国界，一旦这张观测网破了洞，风暴预警失效、气候预测不准、渔业生产受影响，这些代价最终会落到每一个人身上。守护这张托着我们生活的海洋预警网，从来都不是某一个国家的事，而是全人类共同的功课。

该论文第一作者为朱雨静（中国科学院大气物理研究所博士生），通讯作者为成里京研究员；合作者包括大气物理研究所朱江研究员、法国巴黎文理研究大学-巴黎高等师范学院Sabrina Speich教授、美国国家大气研究中心Kevin E. Trenberth、美国圣-托马斯大学John Abraham。

Reference

Zhu, Y., Cheng, L., Trenberth, K.E., Abraham, J.P., Speich, S., and Zhu, J. 2026: Critical dependence of global ocean heat monitoring on the ocean observing system. Nature Climate Change, https://doi.org/10.1038/s41558-026-02661-6