WOCE(世界大洋环流实验)是政府间海洋委员会、世界气象组织、海洋科学委员会、国际科学联盟等国际组织发起的一项大规模的国际合作计划。该计划进行为期10年(1991—2000年)的全球海洋环流变化及其对全球气候影响的机制的研究,并通过数值模拟、经常性监测、专题调查三者有机结合,最终为增进人类对海洋环流的认识和改善气候预报作出贡献。

WOCE计划是在下述背景情况下应运而生的:(1))由于世界气候研究计划(WCRP)所产生的必要性。气象学家和海洋学家都认识到,气候的年、十几年和更长时间的变化关键取决于全球海洋的行为,而限制年、十几年,几十年气候预测的主要科学问题之一是缺乏模拟世界大洋环流的能力。大气对流层的特征响应时间或热调整时间的量级仅为一个月。由于海水的比热大,整个地球表面的海洋面积又为陆地的3倍,所以它是一个巨大的能量贮存库,因而它在气候系统的全球能量平衡中扮演了重要角色。海洋上层与大气、冰雪圈相互作用,其特征时间为几个月至几年,对深海来说,其特征尺度为几百年,因此对于年至几百年的气候变化来说,海洋起着不可忽视的作用。(2)全球海洋观测技术和卫星技术表现出前所未有的能力。特别是人造卫星所显示出对海面高度有效测量的能力及其它(如海温,海深及海洋深层结特性等)观测的能力。同时计算机能力的持续快速的增长,已达到或可望达到对全球海洋环流进行数值模拟和分析,并且有希望可以将海洋纳入到全球气候模式中去。(3)海洋学家们认识到,从最近几十年来一直占主导地位的区域海洋过程研究再次转向大尺度全球海洋环流的时机已经成熟,因此他们对开展世界大洋环流实验表现出极大兴趣。

WOCE是1979年气候变化和海洋联合委员会(CCCO)第一次会议审议的提案之一。1982年由联合科学委员会(JSC)和气候变化和海洋委员会共同发起在东京召开一次气象学家和海洋学家的大会,以审议世界气候研究计划(WCRP)中的WOCE计划,以便在WCRP范围内估计年至几百年时间尺度上气候系统对外界作用(不管是人为的还是自然的)变化的响应的灵敏度。1983年,成立了WOCE科学指导小组(SSG),来审查和指导WOCE计划进展。以后召开了一系列国际会议和开展了一系列学术活动和国际间的协调活动,于1986 ~ 87年正式提出了WOCE科学计划和实施计划,近年又作了若干修改,定于1990 ~ 2000年开始为期10年的WOCE计划。

WOCE计划主要目标有两个:

(1)目标一:发展可用于气候预测的模式以及收集检验此模式所需的资料,为达到这个目标,具体任务有:热量和淡水大尺度通量,5年(1990 ~ 1995)期间辐射及其年际变化;世界大洋环流的动态平衡及其对变化中的表面通量的响应;从几个月到几年的时间尺度上,从几千公里到全球尺度的海洋变化的成分,以及较小时间尺度和空间尺度上的统计资料;影响数十年至一百年时间尺度上气候系统变化的水团形成、循环及环流速率和性质;为了实现此目标,WOCE的科学计划还确定了三个核心计划,即全球描述;南大洋,特别是绕南极环流;涡动动力学实验。

(2)目标二:确定特定WOCE数据集对海洋长期变化的代表性,并探索确定大洋环流长期变化的方法,为达此目标,具体任务有:确定特定的WOCE数据集的代表性;确定对于几十年时间尺度上对气候系统持续观测至关重要的海洋学要素,指标及场所;发展适用于气候系统观测的、成本上合算的有效技术。

气候变暖,或气候异常,已引起了全人类的关注,气候是否可以预测?在目前科学技术发展阶段可以说尚不能预测,或预测的正确性很小,是很不可靠的。但随着科学技术发展,人们认识的深化、气候变化预测的可能性将会增加,WOCE计划就是朝这个方向泛力的踏实的一步。

我国是一个大国,气候变化对我国国民经济的影响是极大的,我国又是一个海洋国家,因此对WOCE计划采取了积极的态度。于1989年8月3日在北京正式成立了WOCE中国委员会。相信,我国在WOCE工作中会取得成就,进而为气候变化研究和预测工作作出贡献。