位于东海北部伊豆多海洋研究站的二十年原位海洋与气象观测数据

为什么这座孤独的海上塔很重要

远离海岸的东海上，有一座钢制观测塔二十多年来默默地观测着天空与海洋。这座建在称为伊豆多的淹没礁上的观测站逐小时记录每一次风 gust、降雨和水温变化。在沿海社区、渔业和航运航线日益面临极端天气和海洋变暖风险的时代，这份长期且连续的记录提供了一个罕见窗口，让我们得以了解这一亚洲最繁忙且升温最快的海域之一正在如何变化。

承受压力的热点海区

东海已成为气候热点，升温速度约为全球平均值的两倍。额外的热量会在整个海洋系统中产生连锁反应：它会给鱼类和贝类带来压力，减少构成食物网基础的微小浮游植物，增强风暴强度。然而，尽管意义重大，来自公海的直接测量仍然稀缺。卫星只能观测海面，数值模型则可能漏掉短时强烈事件或深度方向上的细微变化。伊豆多海洋研究站建于2003年，位于韩国济州岛西南约150公里处，处在强劲洋流的交汇处以及台风主要通行路径上，旨在填补这一空白。

仪器林立的观测塔

该站本体为一座高大的开放式钢结构，锚固于约40米深的海底。在上部甲板，仪器测量气温、气压、风、湿度和降雨。水下则沿一条传感器线在三个深度处监测水温：近表层、中层和近底层。大多数测量每十分钟记录一次，然后合成为小时值。历经二十多年，工程师和科学家在恶劣风暴、海盐喷溅以及生物附着等条件下维持系统运行，力求让记录尽可能连续。

清理与校验数据记录

采集数据只是第一步；确保其可信同样关键。研究团队对所有测量值进行了多步骤的质量检查。计算机程序首先剔除不可能的数值、异常跳变或长时间停滞的传感器读数。随后人工专家审阅维护日志并比较重叠传感器以发现潜在问题，将最佳部分合并成单一、干净的时间序列。他们还将所有读数换算到标准的参考高度和深度，便于其他科学家与不同地点的数据进行比较。

模型与现实匹配得如何？

为评估伊豆多记录的可靠性——以及现代气候与天气产品在这一繁忙海域的表现，团队将站点的小时和日尺度数据与若干广泛使用的全球数据集进行了比较。对于大多数变量，如气温、海平面气压、风和近表层水温，匹配度很高：塔上观测到的格局在基于模型的产品中有较好再现。降雨和深层水温的匹配较差，揭示出全球系统在处理复杂的垂直分层和短时事件（如内波）时仍存在困难。

观测到的变暖及其影响范围

利用这份20年记录，研究人员显示伊豆多的表层海水和近表层空气的升温速率约为每十年0.55–0.58°C——大致是世界大部分海洋与大气平均升温速率的两倍。通过检验伊豆多的日际波动与更广区域模式的一致性，他们发现观测站的测量能够反映数百公里范围内的状况，捕捉到黑潮及其分支等主要洋流的信号。这意味着海上的一个观测点可以代表东海北部很大一片区域的情况。

对人类与海岸的意义

对非专业读者来说，核心信息很明确：东海北部正在快速变暖，我们现在拥有一套经仔细校验并公开可用的记录，展示了这些变化如何在小时、季节与年度尺度上发生。伊豆多站的数据集将有助于改进风暴与海浪预报，支持海洋热浪和强降雨的预警，并为渔业与沿海基础设施的长期规划提供依据。随着观测站在未来几十年持续运行，它将继续作为一座重要的哨兵，追踪亚洲最重要海域之一对气候变化的响应。

引用: Kim, GU., Min, Y., Lee, SW. et al. Two-decade in-situ oceanographic and meteorological observations from Ieodo Ocean Research Station in the northern East China Sea. Sci Data 13, 400 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06769-4

关键词: 东海, 海洋观测站, 气候变暖, 海洋热浪, 海气相互作用