世界数据中心中国中心（WDC-D）海洋学科中心的建立及其成立之初在海洋科学国际合作中的作用

编者按：

世界数据系统（WDS）是国际科学理事会的跨学科机构。（ISC；前ICSU）于2008在莫桑比克马普托由第二十九届大会创建。WDS建立在国际科学理事会（ICSU）建立的世界数据中心（WDC）和天文和地球物理数据分析服务联合会的50多年遗产的基础上， 以管理国际地球物理年（1957-1958）产生的数据。在国际极地年（2007-2008）之后，这些机构显然不能完全应对现代数据需求， 因此在2008年被ICSU大会解散，2009年被世界数据系统取代。但是由于当年世界数据中心（WDC）在数据管理和服务上的成功，这一系统被永久保留并用于后续国际地球物理年（IGY）以及更多科学数据和信息的管理和共享服务。接下来带您一起回顾原世界数据中心（WDC）的创立、世界数据中心中国中心（WDC-D）海洋学科中心的成立及其成立之初在海洋科学国际合作中的作用。

1950年6月国际无线电科学联盟（URSI）在布鲁塞尔举行会议时，部分地球物理学者提议，将50年举行一次的国际极年观测活动改为25年举行一次。这一提议得到国际科学联合会理事会等国际性组织的支持，并规定从1957年7月1日到1958年12月31日（为期18个月）世界各国共同对南北两极、高纬度地区、赤道地带和中纬度地区，进行一次全球性的联合观测。国际科学联合会理事会就将第三届国际极年改名为国际地球物理年（IGY）。

世界数据中心（WDC）系统于1957年为支持国际地球物理年（IGY）而创立，它是国际科学联合会理事会（ICSU）主办的第一个多学科处理数据的实体。旨在保证IGY中从世界范围各个相关学科获得的基本观测数据，能够被国际社会永久地用于科学研究。随后成立了地区中心——WDC-A（美国）、WDC-B（俄罗斯）、WDC-C1（欧洲）、WDC-C2（日本）。

1988年，中国申请加入WDC，并建立世界数据中心中国中心（World Data Center D）。WDC-D组织机构包括：中国国家协调委员会、科学委员会、中国中心协调办公室、科学委员会秘书处及九个学科数据中心。

本文节选自国家海洋信息中心原副主任刘法孔上世纪90年代发表的《世界数据中心在海洋国际合作中的作用》一文。

数据交换系统在海洋研究中的作用

海洋作为地球水圈的重要组成部分，与大气圈、岩石圈以及生物圈相互依存、相互作用，成为控制地球表层的环境和生命特征的一个基本环节。由于海水具有很高的热容量，因此世界海洋是大气中水汽和热量的重要来源，是地球上太阳辐射能的一个巨大的储存器，所以海洋是大气——海洋系统中的重要组成部分，在地表物质和能量平衡过程中发挥着重要作用。以至对全球天气和气候的形成，甚至对地球表面形态的塑造都有深远的影响。

水循环示意图

来源：中国气象科普网

海洋作为一个物理系统，发生着各种不同类型、不同尺度的海水运动的过程，对于海洋中的生物、化学和地质过程有着显著的影响。海洋中各种物理过程小到海水层的细微结构，大到反映海况的季节变化、年变化。而全球尺度的过程如海洋——大气相互作用，不仅可以在几个月、几年内对地球上气候带来影响，而且可以在漫长的地质时期中导致显著的气候变异。由于海洋物理系统的复杂性才导致现代海洋科学发展成为一个相当庞大的体系。一方面使得海洋学科分化越来越细，另一方面又使得海洋学科的综合化趋势越来越明显。正因为如此，海洋研究的国际合作也就必然大大加强起来。

厄尔尼诺现象海温示意图

来源：海外网

随着海洋研究的国际合作频繁和加强，国际地球物理年（IGY）以后，国际科学联合会成立了世界数据中心A和B，分别设在华盛顿和莫斯科。为了满足日益增长的海洋资料和资料产品的需要，1988年国际科联接受中国的申请成立了世界数据中心中国中心（以下简称WDC-D）海洋学科中心，设在天津的国家海洋信息中心。1960年政府间海洋委员会（IOC）成立的同时也建立了国际海洋资料交换委员会（IODE），现在国家海洋信息中心也是IODE的成员。1991年国际海洋资料交换委员会和世界数据中心联合工作，通过各参加国之间的海洋资料交换来保证海洋科学研究、考察和海洋资源开发利用。

政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会目的在于促进政府间海洋委员会成员国之间海洋资料和信息的交换，以提高海洋科研、海洋勘探和海洋开发的水平。政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会提供数据编码和测报的标准格式，编制数据目录及国际上资料与信息交换指南。世界数据中心海洋学科中心属于国际科学联合会理事会世界数据中心系统，亦被认为是政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会系统的一部分。政府间海洋委员会和国际科联理事会在海洋学科方面的合作是通过政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会和国际科学联合会世界数据中心专门委员会之间密切配合进行的。

联合国教科文组织巴黎总部

来源：视觉中国

政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会的基本原则是国家有关机构、国际计划和科学家个人均可自愿向政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会系统资料中心提供资料。WDC海洋学科中心接收国家海洋资料中心、海洋科学组织、科学家个人等提供的数据及其清单；在世界数据中心之间免费交换数据、出版物和数据清单；并可应用户要求向国家海洋资料中心和国际合作交换计划提供数据、数据清单和出版物的复印件。

海洋资源勘探、沿岸国专属经济区的开发以及保护海洋、防治污染都离不开对大量准确数据的分析。如果以很大的代价换取的测量资料只使用一次。这显然是极大的浪费；若将数据予以储存，反复使用，对所有国家都会受益。海洋之浩大，环境之复杂是任何一个国家都无法全面监视、监测的，就是美国、日本这些经济实力雄厚的发达国家也无力对世界海洋进行全面考察，也只有靠国际海洋组织或者政府间海洋合作调查来研究浩瀚的处于不停地变化的海洋。所以各发达国家都积极参与资助全球的海洋观测系统、热带海洋与全球大气计划、世界大洋环流实验计划和全球海平面观测系统等国际海洋合作项目进行海洋研究为本国服务。

逐渐演进的立体组网综合观测体系

来源：青岛海洋科学与技术国家实验室

热带海洋与全球大气实验计划（TOGA）、世界大洋环流实验计划（WOCE）和中日黑潮合作调查研究（JRK）等国际海洋科学计划都竭力发展自身的数据管理体制，以服务于自身的近期目标。1988年WDC-D海洋学科中心成立时，国际海洋数据库系统已拥有2250000站次以上的观测数据，海洋站数据960000站次以上，温深数据505000站次，生物观测135000站次，海流测量660000站次，有效数据覆盖17000个以上调查航次。然而这样大量数据的交换处理必然存在着诸如格式化、标准化和数据质量控制等问题，政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会建立各资料中心数据协调系统，协调环境数据流的数据搜集和存档等问题。当时，为了便于海洋资料中心及其用户之间的数据交换，政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会推出了通用格式（GF-3格式）。它能使用磁带、软硬磁盘和其它载体，拥有按FORTRAN语言编写的软件系统。WDC-A发展了自动目录系统，能用于产生WDC-A、B和D海洋学科中心现存数据普通硬拷贝目录和联机数据库检索目录，以利用交换资料信息达到资料共享和充分发挥效益的目的。

随着海洋环境和资源保护也已成为国际社会共同关心的事业，海洋领域内的国际合作也就显得越来越重要，国际合作项目的规模也越来越大，政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会系统和WDC的各世界级海洋资料中心参与全球海洋观测的各项计划，加紧海洋资料的搜集、处理和服务就显得尤其重要。政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会支持发展中国家成立国家海洋资料中心，组织海洋资料和信息管理的培训班；参与资料管理及全球合作计划所产生的数据集的分发和最后存档，提高资料交换的速度和效率；参与全球海洋观测系统资料管理方案的制定和规划，并通过联合国粮农组织、IOC和水科学与渔业信息系统的合作，扩大海洋信息系统，开展高质量信息服务。

WDC-D在海洋国际合作计划中的作用

WDC-D海洋学科中心设在国家海洋信息中心，国家海洋信息中心也是政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会的成员和政府间海洋委员会国际海洋资料交换委员会的国家协调员。WDC-D海洋学科中心根据政府间海洋学委员会国际海洋资料交换委员会系统和世界数据中心的基本工作原则，积极参与国际合作项目的数据管理、分发和提供有关的历史数据集。在国际上积极进行项目资料的搜集、处理和交换，对内对外开展资料和资料信息服务。

WDC-D海洋学科中心成立之初在中美海气相互作用联合调查、世界大洋环流实验计划、中日黑潮合作调查及全球海平面观测系统等国际合作中都充分发挥世界级海洋资料中心的作用，搜集、处理和分发海洋资料及海洋资料信息，开展资料和资料产品服务。

气候异常问题，一直以来是各国科学家和政府十分重视的问题。上世纪80年代，科学家们总结了有关气候异常的研究成果认为，占全球海洋面积1/2的热带海洋是引起全球气候异常变化的重要原因，因此世界气象组织和国际科联联合制定的“世界气候研究计划”设立了一个为期十年的“热带海洋和全球大气”研究计划，其目的在于研究热带海洋的全球大气的年际变化及其相互关系，藉以提高全球气候的预测水平。从1985年开始我国国家海洋局和美国国家海洋大气局联合行了西太平洋区域11°S—20°N、116° W — 165° E热带西太平洋海气相互作用研究现场考察。从1985年12月到1990年7月共进行了八个航次的考察，观测的项目为物理海洋、海洋化学、海洋生物、海洋气象、海洋边界层及太阳辐射等28个项目。热带西太平洋海气相互作用研究的科学目标是了解热带西太平洋区域的海洋和气象状况的基本特征及其中长期演变规律，对开发海洋资源、保障海上交通和生产安全可能会遇到的海洋环境问题提供必要的资料和科学依据；了解热带西太平洋上层海洋和大气的热力结构、能量收支和运动学、动力学特征及其与厄尔尼诺现象发生、发展的关系，探索厄尔尼诺的可能预报方法，进而研究改进北美、东亚和全球其他重要经济区海洋环境和天气、短期气候变化的预报；了解海洋和大气相互作用的物理过程，通过现场观测、诊断分析等手段可取得某些物理量和参数的基本数据，建立比较切合实际的大气和海洋中各种主要物理过程的参数化方案和海气耦合模式，探讨海洋和大气环流的基本理论问题。

参加中美海气相互作用联合调查的“向阳红五号”科考船

来源：环球网

在中美洲热带西太平洋海气相互作用联合调查中，WDC-D海洋学科中心负责中美海气相互作用联合调查资料的搜集、处理和交换，美国海洋资料中心（WDC-A）负责美方的中美海气相互作用联合调查计划资料交换。国家海洋信息中心根据中美合作协议精神，制定了中美海气相互作用联合调查资料管理和交换规定。每个航次每条船都有国家海洋信息中心人员上船随船调查搜集资料。在整个合作调查中，国家海洋信息中心已收到美方提供的电导率-温度-深度/溶解氧（CTD/O2）资料磁带297盘、软盘26片其中有一部分为原始调查资料，2千帕、10千帕CTD资料；CTD资料出版物一册，包括1至4航次的336站次水温、盐度、密度、溶解氧资料；投弃式温度-深度计 （XBT）资料158盘带；定点浮标气象和表层水温一盘磁带；高空气象资料磁带一盘；澳大利季风实验（AMEX）、赤道中尺度实验（EMBX）、机载一次性深度-温度计（AXBT）资料等158盘磁带。国家海洋信息中心向美国提供了CTD/O2资料8盘磁带，XBT资料9盘磁带，声学多普勒海流剖面仪（ADCP）资料软盘23片，气象资料3盘磁带1663站次，船位资料软盘17片。根据中美海气相互作用合作调查资料，国家海洋信息中心编辑出版了《热带西太平洋海气相互作用研究调查图集》，图集中各要素图形象地反映了热带西太平洋海洋要素的垂直结构、断面分布，风与流的关系及各要素分布、年际变化等物理海洋状况。图集清楚地反映1986—1987年厄尔尼诺事件发生、发展和消衰的全过程及海洋水温和海流的异常变化。

参加中日黑潮合作调查研究的“向阳红九号”船

来源：环球网

中日黑潮合作调查研究是1987年由中国国家海洋局和日本科学技术厅联合进行的。黑潮是一支强大的暖流，带着巨大的水量和热量，从赤道海域北上，经东海向日本东部海域流去，它的存在和变异给中日两国的气候、渔业、海运等社会经济活动以重要的影响。因此，掌握黑潮的变化规律，搞清它的变化机制以及它给中日两国带来的各种影响已成为重要的课题。中日黑潮合作调查研究历经七年先后在27条断面，完成了23个航次，2070站次的调查。中国国家海洋信息中心和日本国家资料中心分别代表本国搜集、处理和交换中日黑潮调查资料。在整个合作过程中，日本国家海洋资料中心向我国国家海洋信息中心提供了17个测点30个层次的锚系浮标资料，4139站的盐度-深度（SD）资料，742个站的盐度-温度-深度（STD）资料，7712个站的CTD资料，5153站次的XBT资料，2533个站的可回收式温度-深度计（DBT）资料和4802个站的电磁海流计（GEK）资料。我国向日本提供了8个测点22个层次的锚系浮标资料，2198个站的SD资料，483个站的STD资料，1107站CTD资料，125个站的XBT资料，86个站的GEK资料。中日双方互派资料处理技术人员进行了技术交流和合作。中国国家海洋信息中心和日本国家海洋资料中心，根据中日黑潮合作调查资料分别隔年出版一卷中日黑潮合作调查海洋水文图集。图集分四季度给出了盐度、温度、海流和动力深度偏差等值线图、断面分布图，较真实地反映了黑潮的变化情况。

世界大洋环流实验计划（WOCE）的目标是发展对气候变化预测有用的模式，搜集检验这些模式所必需的数据；确定WOCE特殊数据集表示海洋长期特性的代表性；寻找测定大洋环流长期变化的方法。中国1992年已成立世界大洋环流实验中国委员会，并确定WDC-D海洋学科中心为中国世界大洋环流实验计划委员会的资料中心，参与WOCE料管理，搜集国内外现有的历史资料和正在执行中有关WOCE计划所得的各种资料；沟通资料产出和流通渠道，规定资料交换的格式和介质，并将收集的WOCE资料以及有关资料清单和编辑出版的WOCE计划专用的资料目录发放给WOCE计划参加单位和专家；改进现有资料交换、存档和服务的方式方法，以便于WOCE计划参加者均能共享所需要的数据资源；建立特定的WOCE数据集和WOCE计划所需的各类海洋综合数据库。

全球海平面观测系统（GLOSS）是政府间海洋委员会（IOC）协调的一个国际系统，以海平面站全球网为基础提供高质量标准化海平面数据。海平面站全球网将监测由于全球变暖而引起的海平面变化，阐明大洋环流图、气候变迁以及为国际及地区研究计划及各国的实际应用做出贡献。WDC-D海洋学科中心一方面享受各国际规划所产生资料集中和永久存档处理的权力，另一方面也肩负着向国际规划提供所需资料的职责。WDC-A美国海洋学科中心1991年以前已向WDC-D海洋学科中心提供了20余站的逐时水位资料及1000余站月平均资料。WDC-D海洋学科中心1991年以前向全球海平面观测系统按时提供4个站的海平面资料。

“大洋一号”船是一艘现代化的综合性远洋科学考察船，也是我国深海大洋科学调查的主力船舶

来源：环球网

大洋矿产资源调查。20世纪中期以来，海底科学取得了迅猛的发展。伴随着海洋科学的发展，人类开始认识到海洋可以弥补陆地矿产资源的不足。人类已经证实，当今仅次于海底油气资源的矿产是众所瞩目的大洋多金属矿产。原苏联、法国、印度和日本陆续被联合国国际海底管理局和国际海洋法法庭筹委会批准为先驱投资者，在太平洋或印度洋分配到一定的合法矿区。至1990年我国先后在太平洋赤道水域进行了数十航次调查，并向联合国国际海底管理局提出申请。1991年3月召开的该筹委会总务委员会正式批准我国为先驱投资者，从此我国获得了15万平方公里的国际海底矿区。由国家海洋局、地质矿产部、冶金工业部和有色金属总公司四家依托部门成立了大洋矿产资源协会。WDC-D海洋学科中心作为大洋矿产资源协会的资料中心与各有关国家资料中心进行业务往来。WDC-D海洋学科中心对我国调查的大洋矿产资源资料进行了搜集处理和交换，绘制了各种分布图、频率图。在大洋矿产资源协会的领导下，在有关专家的指导下整理了一整套向联合国国际海底管理局申请登记为先驱投资者的资料，为我国获得15万平方公里的国际海底矿区做出了应有的贡献。

信息来源：

1.刘法孔.世界数据中心在海洋国际合作中的作用[EB/OL].WDC-D数据中心档案网站，本文对原文进行了部分删减。

2.WDC-D数据中心档案网站.WDS简介[EB/OL].WDC-D数据中心档案网站。

3.开放地理空间实验室.WDS与可再生资源数据中心[EB/OL].OSGeo中国中心 开放地理空间实验室网站。