19世纪末，挪威物理海洋学家Fritjoff Nansen将水银温度计装装入一个采水器中来方便的测量海水温度，成为了现代海洋观测起源的重要标志，他发明的这种仪器经常被称为南森瓶（Nansen Bottle）。该仪器在整个20世纪都被大量使用，至今已经累计了超过200万条海洋温度廓线数据（图1）。

图1. 自1900年以来海洋主要测次表层温度观测数据统计。

　　然而，到目前为止，由采水器采集到的温度数据是否存在系统性偏差、如何影响对海洋气候监测的准确性？是没有回答的科学问题。大气所聘用的外籍人员Viktor Gouretski和成里京研究员合作，联合美国海洋和大气管理局（NOAA）海洋环境信息中心（NCEI）的Tim Boyer研究员，通过对比采水器数据与较为精确的CTD数据（温-盐-深探仪），系统性分析和研究了采水器数据的质量和偏差（图2）。

　　该研究表明，采水器数据存在显著的系统性偏差，在1980年之前，全球平均的偏差约为0.02-0.05℃。考虑该偏差后，海洋上层2000米热含量在1955-1990年期间的趋势为0.28±0.06 Wm^-2，较不考虑该偏差高了40%（不考虑该偏差，海洋变暖趋势为0.20±0.05 Wm^-2）。这表明了上世纪下半叶海洋增暖趋势可能被低估了（图2）。

　　采水器数据存在系统性偏差的一个原因是其深度数据的偏差：其深度是由从船舶到采水器连接的缆绳的长度来测量的，但缆绳在海水中并不一定是垂直的，就造成了深度数据的系统性偏差。但是，一部分采水器为颠倒采水器，即在特定压强下测量海水温度，该种类采水器数据偏差较小。

图2. 1955-1990年全球上层2000米海洋热含量趋势：a)为不订正采水器偏差；b)为订正采水器偏差；c)为a)和b)之差。d)为100-800米海洋的气候态平均温度梯度。

　　该工作得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类）（XDB42040402）、中国科学院青年创新促进会（2020-077）、国家自然科学基金（42076202, 42122046）等项目的资助。

　　文章链接：

　　Gouretski, V., L. Cheng, T. Boyer, 2022: On the Consistency of the Bottle and CTD Profile Data. J. Atmos. Oceanic Technol., https://doi.org/10.1175/JTECH-D-22-0004.1. in press.