计划中提出了三个战略科学目标, 每个目标都包含了优先研究问题、可操作的目标以及NOAA研究部门为实现这些目标而建议采取的路线图。这些努力将支持NOAA的使命，使其能够为国家和世界提供可信的海洋碳观测和服务。

目标1：观察海洋碳循环的变化

该目标旨在量化海洋在全球碳循环中的角色，通过评估碳储存、来源和汇聚，从表面到海底的变化，并填补关键的观察和知识空白。

n  研究问题：

（1）如何量化并减少空间时间上的不确定性，以更好地估计海洋碳循环的变化？

该问题关注通过优化现有观测资源（如船只、浮标和无人平台）并填补观察空白来提高海洋碳循环的估算精度。尤其是缺乏观测的区域，如热带和南极区域，需要重点关注。

（2）如何通过研究生物碳转化过程和海洋循环来填补当前在海洋碳循环中的知识空白？

这一问题聚焦于更好地理解海洋碳循环中的生物和物理过程，特别是海洋循环的变化如何影响碳的储存和运输。

（3）哪些新的平台、传感器或技术改进是监测海洋碳循环趋势所必需的？

该问题探讨如何发展新技术来填补目前海洋碳观测的技术空白，并提升监测能力，尤其是在深海和偏远海域。

n  研究建议：

（1）优化观测网络，减少时间和空间上的不确定性

ü  扩展全球海洋碳观测网络，特别是在缺乏数据的区域（如南大洋、热带东太平洋、深海区域）； 

ü  增加长期固定站点、剖面测量、无人浮标和自主水下航行器（AUV）的部署，以提供更密集的时空数据； 

ü  结合卫星遥感技术与现场观测，提升海洋碳循环的估算精度； 

（2）深入研究生物碳转化和物理碳输运机制

ü  研究浮游生物碳泵、微生物碳泵的作用及其对海洋碳汇的贡献； 

ü  监测大洋环流、潮汐混合、极端天气等因素对海洋碳输运的影响； 

ü  评估人为干预（如海洋碳封存、海藻种植）对海洋碳循环的潜在影响； 

（3）推动新技术和创新传感器的开发

ü  研发低成本、长续航的传感器，实现对pCO₂、pH、溶解无机碳（DIC）、总碱度（TA）等参数的高分辨率测量； 

ü  利用人工智能（AI）和机器学习优化数据处理，提高数据分析和预测能力； 

ü  发展高精度、实时化的自动化观测系统，以增强数据的可靠性和可用性；

目标2：增强海洋碳数据管理、模型和服务

该目标旨在通过改进数据管理、优化模型、提升海洋碳产品和服务的时效性，使其更好地服务于社会需求。

n  研究问题：

（1）如何通过遵循FAIR原则（数据可查找、可访问、可互操作和可重用）支持海洋碳数据管理，以更好地连接观测、模型和产品？

该问题探讨如何提高数据的质量管理，确保数据能够跨平台和系统之间有效整合，增强数据的可访问性和可用性。

（2）哪些社会相关的海洋碳数据产品、模型、重建、预测和预测模型需要改进或开发？

这一问题强调如何提升现有模型和产品，包括全球和区域性海洋碳循环模型，并开发新的产品来满足社会对海洋碳变化、海洋酸化、碳去除等方面的需求。

（3）如何提供海洋碳数据作为产品或服务，来更好地监测海洋碳酸化、海洋健康和变化的生态系统？

该问题侧重于通过合作和用户参与来定制海洋碳数据服务，确保相关数据和产品的高效使用，帮助各方理解海洋健康和生态变化的影响。

n  研究建议：

（1）构建符合FAIR原则的海洋碳数据管理框架

ü  统一全球海洋碳数据库，提高数据格式的标准化和兼容性； 

ü  通过云计算和分布式数据存储，提升数据共享和访问效率； 

ü  开发自动化质量控制流程，确保数据的准确性和一致性； 

（2）优化海洋碳循环模型，提高预测能力

ü  整合观测数据与数值模拟，改进全球和区域性海洋碳循环模型； 

ü  研究海洋酸化、碳封存、气候变化对碳循环的长期影响，提高模型对未来变化的预测能力； 

ü  结合机器学习技术，利用大数据训练模型，提高预测精度； 

（3）开发社会导向的海洋碳数据产品和决策支持工具

ü  设计可视化工具，将复杂的碳数据转化为直观、易理解的信息，以供政策制定者、企业和公众使用； 

ü  提供基于实时观测的海洋碳酸化预警系统，帮助渔业和沿海社区适应环境变化； 

ü  研发“碳中和”相关数据产品，为碳信用市场、碳交易和企业减排策略提供科学依据；

目标3：拓展海洋碳机会和社区参与

该目标的核心是通过合作推动海洋碳观察的进展，促进创新科学发展，并增强社会和社区的参与。

n  研究问题：

（1）如何加强与全球社区的合作，推动海洋碳观测的普及并促进海洋科学的创新？

这个问题探讨如何加强国际合作，提升全球海洋碳观测能力，并支持新的科学创新，特别是在解决海洋酸化、碳捕获和气候变化适应等问题时的合作。

（2）如何通过支持与社区的互动和协作，增强对海洋碳观察的社会影响力？

该问题聚焦于通过社区合作和共创过程，确保海洋碳观察网络能够满足社会需求，特别是渔业、旅游业和其他蓝色经济产业。

（3）如何促进海洋碳知识传播，并增强公众对海洋碳和气候变化影响的认识？

这一问题强调通过教育和培训提升公众的海洋碳知识，使其更好地理解海洋碳循环在应对气候变化中的作用，进而推动政策和行动的改进。

针对报告中每个目标下的研究问题，研究建议提供了具体的行动方案，以确保海洋碳循环的观测、数据管理和社会参与能够得到持续改进和优化。 

研究建议：

（1）加强国际合作，推动海洋碳观测的全球化

ü  通过国际组织（如GOOS、IOC-UNESCO）推动各国共享海洋碳观测数据和技术资源；

ü  建立全球海洋碳观测任务，协调多国联合开展长期观测项目； 

ü  鼓励发展中国家参与海洋碳研究，提供技术支持和能力建设； 

（2）促进地方社区、行业和公众的参与

ü  在沿海地区建立海洋碳监测站，与渔业、旅游业和环保组织合作，共享观测数据； 

ü  通过公民科学项目（Citizen Science），鼓励公众参与海洋碳数据收集，提高环境意识； 

ü  组织跨学科会议和培训，增强不同领域科学家、政策制定者、企业和公众之间的沟通与合作； 

（3）加强海洋碳知识的传播与科普

ü  开发面向学校、企业和政府的科普教育材料，提高海洋碳知识的普及度； 

ü  通过社交媒体、纪录片和互动平台，推广海洋碳观测的重要性，增强社会对气候变化的关注； 

ü  鼓励青年科学家和学生参与海洋碳研究，为未来的研究和政策制定培养人才； 

原文题目：NOAA Oceanic and Atmospheric Research Ocean Carbon Observing Science Plan FY25 to FY35