南大洋碳和氣候觀測與建模 ( SOCCOM ) 項目的任務是推動科學界和公眾對廣闊的南大洋在氣候變化和生物地球化學中的作用的理解發生變革。南大洋由世界海洋最南端的水域組成，通常被認為位于南緯 60° 以南并環繞南極洲。重要而獨特的現象發生在南大洋內部和周圍。亮點包括：

南大洋約占人為碳吸收量的一半和海洋人為熱吸收量的大部分，盡管它僅占地球海洋面積的 30% 左右。

模型表明，南大洋的上升流將營養物質輸送到對全球海洋生態系統至關重要的低緯度地表水域。

CO 2上升造成的海洋酸化影響預計在南大洋最為嚴重，生態系統將在幾十年內達到臨界點。

由于地處偏遠，研究南大洋需要大量精密的機器人傳感器陣列。SOCCOM 位于普林斯頓大學，由普林斯頓環境研究所管理，正在部署一個由大約 200 個自主浮標組成的機器人觀測系統。機器人觀測系統將在時間和水平空間上幾乎連續覆蓋整個南大洋，并垂直覆蓋深入水柱。

這些浮筒及其操作要求具有四個基本特征：

傳感器套件：SOCCOM 的主要目標是更好地了解南大洋的碳循環。除了用于電導率、溫度和深度的傳感器外，SOCCOM 浮筒還將包括用于溶解氧、pH 值和硝酸鹽的傳感器。每個漂浮物將攜帶這三個傳感器中的至少兩個。

溶解氧傳感器：溶解氧與碳有關。測量溶解氧可以估算水中的碳含量。

pH 傳感器：pH 測量監測海洋酸化的變化，因為溶解的二氧化碳與水反應形成碳酸。

硝酸鹽傳感器：硝酸鹽是浮游植物的重要限制營養素。硝酸鹽豐度可以決定浮游植物生物量的極限。

傳感器輸出將轉換為每質量海水的摩爾數，從而能夠進行了解長期變化和趨勢所需的定量分析。多個傳感器將提供冗余和對數據質量的交叉檢查。

一些漂浮物將包括用于葉綠素熒光、反向散射、光傳輸或光強度的生物光學傳感器。隨著新傳感器的出現，核心傳感器套件的定義可能會發生變化。盡管如此，新傳感器必須首先證明能夠在大型陣列（例如 SOCCOM）中運行多年。此外，任何使用的傳感器都必須在現場進行校準，以確保數據的一致性和可靠性。

漂浮物不僅可用于識別長期的大趨勢：例如，試驗漂浮物發現大量浮游植物大量繁殖遠離典型的營養源，例如融化的海冰。南大洋海底的熱液噴口可能正在提供營養。還將監測短期事件，包括颶風劇變后的氧氣損失或深冬地表水暴跌導致的營養物質注入深達 1000 米。

使用壽命：SOCCOM 浮筒的使用壽命必須至少為三年。

浮動數據：SOCCOM 浮動數據必須以數字形式實時提供。

結論

SOCCOM 將提供分析和改進新一代高分辨率地球系統模型所需的觀測數據，以增加對南大洋當前運作的了解，并更好地預測地球未來軌跡的氣候和生物地球化學。

30 多年來，Jeff 一直在撰寫有關電力電子、電子元件和其他技術主題的文章。他作為 EETimes 的高級編輯開始撰寫有關電力電子的文章。他創辦了 Powertechniques，這是一本每月發行量超過 30,000 份的電力電子設計雜志。隨后，他創立了全球電力電子研究和出版公司 Darnell Group。在其活動中，Darnell Group 發布了 PowerPulse.net，為全球電力電子工程界提供每日新聞。他是一本名為“電源”的開關模式電源教科書的作者，該教科書由 Prentice Hall 的 Reston 分部出版。

Jeff 是 Jeta Power Systems 的聯合創始人，Jeta Power Systems 是一家被 Computer Products 收購的高功率開關電源制造商。杰夫也是一位發明家。他的名字出現在熱能收集和光學超材料領域的 17 項美國專利上。他是業內人士，經常就電力電子領域的全球趨勢發表演講。他曾受邀在眾多行業活動中發表演講，包括 IEEE 應用電力電子大會全體會議、Semicon West、全球半導體聯盟新興機會大會、IBM 電源和冷卻研討會以及 Delta Electronics 全球電信電源高級職員研討會。Jeff 擁有加州大學伯克利分校的定量方法和數學碩士學位。

審核編輯黃宇