每年第一个向全球发布，这份“体检报告”我们一做就是整整8年
成里京约 15 分钟编者按
2024年，全球海洋温度再创历史新高！这是最新发布的全球海洋“体检报告”的结论。
从2018年起，中国科学院大气物理研究所领导的国际合作团队每年都会发布这份报告，说明海洋到底升温了多少、海洋今年比去年多吸收了多少热量、海洋盐度怎么变化等科学问题，从而支撑相应的气候变化政策的制定。而且，他们每年都是全球第一个发布的。
不要小看这个“第一个”。
在目前技术手段下，任何一个国家都无法独立建成覆盖全球海洋的观测系统，也就是说，全球海洋的“体检报告”要收集不同地区、不同机构、不同维度的海量观测数据，进行大量艰苦的数据处理和沟（chao）通（jia）工作才能得出。
说到这里，就算不是科研人的“打工人”应该也能体会其中的难度了：在一个争分夺秒的大项目里，A组的文档没有交上来、B组的电脑突然坏了、C组的组长病了……任何环节出状况就会耽误最后的产出。
今年，这个给海洋出体检报告的团队又遇到了哪些困难？他们还能第一个发报告吗？来看看报告论文第一作者成里京研究员的回忆吧。
2024年度海洋“健康体检”报告叕叕一次如约而至了，这已经是第八个年头了。
今年的报告说了啥？
海洋占地球表面71%，储存了全球变暖90%的多余热量。要追踪全球气候变化，就必须要知道海洋变暖了多少,海洋热含量是气候变化最主要的指标之一！
海洋热含量是指海洋上层2000米内的热量存储量，是衡量海洋变暖的重要指标之一。由于人类活动造成的大气温室气体浓度持续增加，海洋正在加速变暖。
来自不同研究机构的数据产品一致表明，2024年海洋上层2000米海洋热含量再次达到历史新高（点这里！查看全球首发的2024年度海洋“健康体检”报告）。2024年海洋上层2000米海洋热含量比2023年增加了16 ± 8 ZJ （1 ZJ = 1021焦耳）（大气所数据）。以2023年中国社会的总用电量为基准，如果将16 ZJ的热量完全转换为电能，其能量储备足以支撑全中国社会的用电需求约450年之久！
从2018年起，中国科学院大气物理研究所年年领先美国海洋和大气管理局和欧洲哥白尼海洋监测中心“抢先”发表海洋热含量数据。这当然是因为欧美科学家在过大年的时候，我们在加班加点熬大夜啦（bushi），虽然这也是实情，但要说起如何年年抢先，还得从8年前的第一份报告说起。
别看今年的海洋“健康体检”报告作者团队有50+，参与单位增加到了7个国家30+单位。遥想8年前第一份报告的作者，可只有我和我的博导朱江研究员两个人。
发表在Advances in Atmospheric Sciences（以下简称AAS）上的报告：第一份（2018年1月）、第8份（2025年1月）。
那会儿我刚留所工作不久，每年1月20日左右，都能看到美国NASA（美国航天局）和NOAA（美国海洋和大气管理局）都召开地表气温变化的媒体发布会，我突发奇想：为什么我们不可以发一个“国产”的海洋温度变化的报告？
“幸福都是比较出来的”，说干就干！第一份报告就在我们想要一试高低的心态下诞生了。
之后，为了这个报告，每年的这个时候我们都像打仗一样“鸡飞狗跳”。同样，今年也是跌宕起伏的一年。
报告出炉过程：九九八十一难
1. 开始一切似乎都很顺利
9月：报告启动——加入新的关注点
2024年最大的气候特点是全球灾害频发，2023年海表温度突变式上升且2024年持续处于高位，海洋变暖持续。所以，核心团队的7个作者经过频繁的邮件讨论，最终决定：2024年的报告以海洋热含量+海表温度变化为中心，在全球变化的基础上，突出区域海洋的“热点”。因为区域的变化有所差异，并且和各个国家或地区适应和减缓气候变化的行动息息相关。
2024年9月，超强台风“摩羯”在海南省文昌沿海登陆，极端大风使得文昌木兰湾大片风机被拦腰折断。此次台风成为历史上登陆中国最强的秋台风，共造成至少菲律宾20人死亡、中国4人死亡、越南298人死亡、泰国47人死亡、缅甸419人死亡、印度14人死亡。
数据方面，决定继续使用NOAA/NCEI（NOAA海洋环境信息中心）和IAP/CAS（中国科学院大气物理研究所）数据一起发布。同时尝试更多、更丰富的数据源，比如欧洲哥白尼海洋中心（Copernicus Marine）的数据。
10月：会有法国的数据加入——这应该是好事吧？
好消息频频传来：
Copernicus Marine的热含量数据基本解决了去年的BUG，今年可以加入我们的报告大家庭。
NOAA的另一套著名的数据海表温度ERSST团队确认可以加入，可以在2025年1月7日前把更新好的全年全球海表温度发来！
法国另一个基于卫星遥感的海表温度产品OSTIA加入报告，这与基于现场观测的NOAA的ERSST数据源完全不一样、相互独立。如果OSTIA和IAP、NOAA的数据一致，那么会极大的增加AAS报告数据多样性、结论的可靠性。
11月：更多团队加入——感觉前途更光明啦！
11月1日，团队组织部分中国作者线上召开了一次小型研讨会，国家海洋环境预报中心、科学院海洋所、厦门大学等单位的作者们参与了讨论。大家一致认为，及时地为公众提供海洋气候状态信息是有用的，同时建议融入自主观测数据、加强区域的分析和讨论。
11月10-15日，IAP团队在意大利博洛尼亚参加了全球质量控制海洋数据集（简称IQuOD，我是该计划的联合主席）、全球温盐廓线项目（GTSPP）等4个国际计划联合举办的国际会议，会上就海洋数据质量控制、数据管理、国际协作等进行了交流。IAP团队几乎倾巢而出，学生们表示收获很大，除了饭不好吃。
一个意外惊喜是：意大利国家海洋研究所、Andrea Storto和Chunxue Yang团队主要研究海洋再分析数据。他们研发了一套新的海洋再分析数据集（CIGAR），对海洋热含量有较好的模拟，且他们的数据也可以做到接近实时快速更新、可以1月7日前给我2024年全年的数据，能够加入AAS发布大家庭！
以往的报告基于的3个数据集（IAP/CAS、NCEI/NOAA和Copernicus Marine）的数据都是观测客观分析数据，而CIGAR再分析数据融合了模式信息，和观测互补。如果这4个数据集有一致的结果，又会增加报告结论的可靠性！
2. 意外出现了，还不止一个！
12月5-15日：初稿算出的数据差距有点大——欲哭无泪
24年，我们自己手里的数据一直在更新，IAPv4版本数据更新到了IAPv4.2，同时盐度数据从IAPs-v1（2020年版本）更新到了2024年的IAPs-v2版（感谢2024年维护IAP数据核心团队：博士后潘玉莹、博士生朱雨静；院计算机网络信息中心原惠峰等）。
12月6日大气所小团队讨论
7日，我也准备好了第一个版本的报告，发给全体作者讨论。
这个版本主要是基于前10个月IAP/CAS数据和欧洲Copernicus Marine的数据。AP/CAS数据计算出的2024年热含量比2023年高20 ZJ。然而，Copernicus Marine的数据计算出的数值是40 ZJ，差了2倍！有点大……
历史重演，没办法，继续分析数据中存在的问题。确实，对数据近实时的稳定、精确处理，是一个非常难的事情，这个能力是需要长期深入了解原始数据及处理过程才可以培养出来的——图4的复杂性也只能算是冰山一角！
IAP海洋数据集构建处理流程
一周之内邮件爆满，不断地处理作者们的建议意见。
12月18日：黑天鹅事件来了——还好我们的鸡蛋没有放在同一个篮子里
12月18日，我正在出差的飞机上，收到了美国人的邮件：今年NCEI/NOAA的热含量数据无法加入了（晴天霹雳）！！！！
他们无法按时更新2024年的数据，原因有很多，其中一个原因是9月份的飓风导致洪涝，让NOAA的服务器停了很久，所以积攒了太多数据没有及时处理（没想到海洋变暖导致增强的自然灾害竟然以这种方式直接影响到了跨越半个地球且不在沿海地区的我们）。到12月18日这一天为止，他们还没有处理好9月份的数据！！
受飓风影响后NOAA官网
这次事件有2个大的影响：
IAP数据集更新是依赖于NCEI/NOAA提供的原始观测数据（即WOD数据集），所以一旦WOD数据集无法正常更新， 我们就无法更新！！！
以往的发布我们主要基于IAP/CAS和NCEI/NOAA两套数据，这次NCEI/NOAA没法加入，相当于“半壁江山”就塌方了。
万幸的是，我们没有把鸡蛋放在同一个篮子里。过去2年，团队花了大量的时间和精力，将数据源从WOD数据集拓展到了GTSPP数据集（每周更新）、自然资源部第二海洋研究所的全球Argo数据集（每天更新）。所以一旦无法从WOD获取数据源，我们就可以迅速切换。
这就保证了IAP/CAS数据集的独立性、自主性，事实证明，主动权还是要牢牢掌握在自己手里！只有自己手里的数据才是最靠谱的！
但是，由于2024年整个IAP/CAS数据系统向高性能计算平台的迁移，团队只验证了GTSPP和WOD两个数据源的一致性，需要马上测试GTSPP、WOD和海洋二所Argo数据集这三者的一致性！如果它们之间的一致性良好，就相当于有了2个备份，基本上算是万无一失了。
令人欣慰的是，我还在出差（被雷劈中的糨糊中），团队就已经在讨论怎么“移山开路”了。
如何在高性能计算IAP/CAS系统中接入海洋二所Argo数据集（12月18日下午讨论结果）。
12月21日：报告第二版——刚出来就被大佬diss了
那天我终于搞定了几乎所有人的意见和建议，给所有作者们发了第二个版本，请大家24日晚上前进一步返回意见。
下午就迎来“当头一棒” ，以严谨认真出名的大佬Kevin Trenberth（核心作者之一）直接回复：“Lijing I am not very happy about this. One major issue is……”本来还想美美过个周六的，瞬间被邮件打回办公桌开始改，主要还是对2024年的“特别之处”讨论的不够。花了一下午+一晚上重新梳理报告内容，然后再发给Kevin。22日早上收到回复：“I went thru it. So much better, thanks.”。长舒一口气！继续整理修改其余作者的意见。
我觉得，每年这个报告最难的地方就在于沟通，因为不同人的观点不一样，对待科学问题上有的人保守、有的人激进，写作和用词风格也不一样。前年，就海洋变暖影响台风的问题，作者们之间爆发了激烈的讨论，有人甚至给我邮件说可不可以把某一个作者踢出作者团队（这算是如果解决不了问题，就解决提出问题的人嘛）。在整个过程中需要不断协调，寻找最大公约数，寻找解决方案，最后呈现出来的才是Best Science。
3. 还是收到了一些好消息
12月22日：新加入的数据来了——秤砣都压不住嘴角的笑意
意大利的CIGAR再分析数据更新到了2024年11月，基于2024年1-11月的数据结果是：2024年比2023年海洋上层2000米热含量高16 ZJ，和我们的IAP/CAS结果基本一致（20 ZJ），比欧洲Copernicus Marine的数据（40 ZJ）低了一半。我们选择了采信两个基本一致的数据。
12月26日：数据一致性检验出炉
前面说了，IAP/CAS今年需要使用GTSPP、自然资源部第二海洋研究所Argo等数据集进行更新，现在，一致性检验结果正式出炉，三个数据源基本能得到差不多的结果，2024-2023年的热含量差异基本在3 ZJ以内，这个误差可以接受。
IAP/CAS核心团队讨论了一下为什么只用Argo数据得到的热含量（蓝色）整体比用所有仪器数据（红色/黑色）偏低一些，可能有2个原因：1）数据量差异；2）有的仪器可能有系统性偏差。这为下一步深入研究提供了一些线索，也许又是一个新的科学故事。
基于WOD数据（黑色）、GTSPP数据（红色）、二所Argo数据（蓝色）计算出的热含量时间序列。
4. 发布冲刺！这个阶段还有意外你敢信？
12月31日：预计发布时间要提前——卷谁呢？
我们得到消息：美国航天局NASA、美国海洋和大气管理局NOAA、英国哈德莱中心Hadley、欧洲中期天气预报中心ECMWF、美国伯克利地球BerkleyEarth几大地表数据中心第一次联合起来发布2024年地表平均温度，发布时间是1月10日！
地表温度也是气候变化的核心指标：在《巴黎协定》中，各国政府都同意全球平均地表温度升幅保持在比工业化前水平高出2°C以内，并为把升温控制在1.5°C之内而努力。而2024年可能是地表温度第一次破1.5°C！所以地表温度是科学界、公众、政府都非常关注的指标！
之前我们设想海洋报告发布的时间是1月15日，现在看起来如果在10日之后发布，公众可能会混淆，关注度肯定也会大大降低。
幸福是比较出来的，更是干出来的！那我们也10号发布吧，而且利用时差的优势，可能还能比他们早几个小时。
1月3日：几个关键数据出炉——超算在手，世界我有
1月3日凌晨，IAP团队朱雨静、潘玉莹开始处理Argo数据，下午更新完了2024年最后2个月的数据，晚上我接力计算海洋热含量等后续过程，第一个结果正式出炉：2024年比2023年海洋上层2000米热含量升高15 ZJ、海表温度高0.07°C。经过测试无误，开始更新数据、更新图、更新报告论文。
我们将此次运算移植到了超算系统上，前期进行了大量准备工作。从数据下载、不同数据源的预处理和格式统一、质量控制、偏差订正再到格点化，包括了python代码、matlab代码和c++代码之间相互转换、修改验证、整合、不同数据源结果的对比验证等等，此次准备工作让大家经历了天崩地裂-重整旗鼓-怀疑人生-喜极而泣等过山车般的情绪，大家相互鼓励，频繁交流，最终保证了在1天内完成了流水线式的高效率工作。
今年的发布时间能预计提前至1月10日也得益于此项前期工作的积累。希望以后的流水线更长、更快一些！
完蛋、怎么办……一些有趣的聊天key words
凌晨收到了NOAA的ERSST团队的邮件，他们的海表温度数据出炉：海表温度高0.05°C，和IAP的结果一致（相差0.02°C，误差范围之内）。
继续发邮件给所有作者，再一次放开论文编辑权限，请大家3天内返回修改意见。
IAP/CAS数据集团队的一些国际合作者们。
1月5日：意大利的热含量数据出炉——不出意外~
一大早起来收到了意大利CIGAR团队计算的结果是：2024年比2023年海洋上层2000米热含量升高18 ZJ！不出意外，和IAP的结果非常一致！继续更新图和论文。
1月6日：与 WMO协调全球各大数据中心的发布
前面讲到，欧美主要数据中心将在1月10日联合发布地表平均温度数据。今天终于搞明白了：是世界气象组织（WMO）进行的协调工作，为了避免大家“内卷”抢发，同时在一天大家统一发布也算是全球气候数据领域的“一个声音”。所以，我们也和WMO进行了联系，确定我们的海洋数据将和大家一起在1月10日发布。根据WMO的建议，发布时间调整到1600GMT（北京时间10号晚上12点）。
下午IAP数据进行了更新：2024年11-12月融合了除了Argo之外的其余观测数据， IAP的海洋热含量数字从15 ZJ更新到16 ZJ。
晚上，欧洲Copernicus Marine海温数据更新完成，不出意外，与IAP和NOAA的数据一致！
意外，半夜收到了NOAA/NCEI的邮件（就是前面12月18日退出的数据集），他们快速更新了一个非正式的2024年热含量，显示2024年比2023年海洋上层2000米热含量升高12 ZJ，和IAP/CAS和CIGAR还算一致，算是个好消息！告诉我们“please go ahead and include the preliminary result if there is still time to do so.”，好的，论文中加一句话，也算是保持了过去7年的连续性！
1月7日：最最后的意外，法国的第12个月数据交不来了......
下午又发现一个问题：之前和WMO协调的发布时间是北京时间晚上12点，太不方便了。所以和WMO团队battle了一番，成功把发布时间争取到北京时间下午4点，这样，目前10日一起发布的包括美、英、日、欧盟、中国的主要大气/海洋部门。而且，IAP/CAS数据在WMO发布的新闻通稿里面独占了2张图中的1张！骄傲！
2015年1月10日发布气候数据的机构LOGO。
晚上11点，“意外”又来了：欧洲Copernicus Marine热含量结果又出问题了，因为不知道是什么原因的原因，法国那边没法处理12月的数据，所以在这次的报告里只能呈现2024年1-11月的结果了…… 太难了！好吧，在论文里加一个注释吧。
下午~晚上，完成中英文新闻稿、完成审稿意见回复、完成修改所有作者们的建议、完成论文。
1月10日：论文上线，数据正式发布！
作者团队进行最终的论文查漏补缺工作、更新IAP网站内容（http://www.ocean.iap.ac.cn/）、输出数据集、温度/盐度/热含量等最终结果、准备公开、准备各种稿子、开始腾出手来干点别的工作等等。经过了论文提交、初审、一审（拿到了好几页的修改意见）、披星戴月修改和答复、二审的过程，非常幸运地在1月8日，也就是预定的发布时间日之前两天接收了。
AAS期刊团队已经和我们一起熬了好几个大夜，进行论文润色编校、版面设计、图片再加工等等工作，保证了论文在1月10日顺利出炉，是2025年发布的第一个海洋热含量数据集！
感谢所有为这篇论文付出辛勤劳动和贡献的人们！
结语
去年的手记里，我回答了一个问题：“每年发布都是热含量创新高，有什么意义？”——这些经历、思考、探索就是对我的意义；这些不断磨炼出来的气候数据和信息，以及中国构建的数据集的影响力，就是对大家的意义。
今年再补充两点：
当在一个方向已经比较领先的时候，怎么往前走？这时，已经没有别人给我们定义问题了。那就必须要在领域内不断努力，不放过任何一个不正常的线索，只有在这个过程中才能自己发现问题、定义问题，从而带领整个领域继续往前走，达到更高的水平。每年的AAS报告文章的发布正是这样一个锤炼的过程。
核心数据一定要掌握在我们自己手里，才能不怕各种bug，在国际上发出中国声音！
论文引用方式：
Cheng, L., J. Abraham, K. E. Trenberth, J. Reagan, H.-M. Zhang, A. Storto, K. von Schuckmann, Y. Pan, Y. Zhu, M. E. Mann, J. Zhu, F. Wang, F. Yu, R. Locarnini, J. Fasullo, B. Huang, G. Graham, X. Yin, V. Gouretski, F. Zheng, Y. Li, B. Zhang, L. Wan, X. Chen, D. Wang, L. Feng, X. Song, Y. Liu, F. Reseghetti, S. Simoncelli, G. Chen, R. Zhang, A. Mishonov, Z. Tan, W. Wei, H. Yuan, G. Li, Q. Ren, L. Cao, Y. Lu, J. Du, K. Lyu, A. Sulaiman, M. Mayer, H. Wang, Z. Ma, S. Bao, H. Yan, Z. Liu, C. Yang, X. Liu, Z. Hausfather, T. Szekely, and F. Gues, 2025: Record High Temperatures in the Ocean in 2024. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-025-4541-3.