大海，总是充满了神秘和无尽的吸引力。很多人都喜欢站在海边，感受海风吹拂，聆听浪花拍岸的声音。但你有没有想过，这片蓝色的大海深处，藏着多少秘密？今天，我们就来聊聊一种让大海开口“说话”的技术——海洋大数据。
先别被“海洋大数据”这个名字吓到。虽然听起来有点高深莫测，但其实这件事和我们的生活关系紧密，而且它的原理一点也不复杂。
想象一下，大海是一个巨大的藏宝库，里面藏着无数的“宝贝”。除了我们熟知的鱼虾、珊瑚，还有很多不容易直接看到的东西，比如洋流的流动轨迹、海水的温度变化，甚至是海底的地形…… 这些信息对科学家来说，就像探寻海洋奥秘的“密码”。
【案例：海洋大数据+卫星遥感=组合拳】海洋大数据的崛起，让卫星遥感技术成为研究迁徙物种和海洋生态的重要工具。
海洋大数据，说起来其实就是我们通过各种先进的技术手段，把海洋的“脉搏”摸得更清楚了。大家可能会好奇，这到底是怎么回事？别急，我来用几个例子跟大家聊聊，什么是海洋大数据，以及它的特点。
我们得知道，海洋大数据的“料”特别多，量大得惊人。打个比方吧，就像大海装满了无数的小水滴，每一滴水都带着不同的信息。全球的科学家每天用卫星、浮标、船舶这些“工具”，从海洋里“抓”回一大堆数据。这些数据量大到什么程度呢？就像你往电脑里不停存照片，存到硬盘都装不下的那种感觉。这些数据涉及海水的温度、盐度、流动方向等等，数量多得让人眼花缭乱。
第二，这些数据的种类非常丰富，维度特别高。什么意思呢？简单来说，就是一个地方的海洋数据，不仅包括表面上的东西，比如温度和盐度，还可能包括深海的洋流速度，甚至海底有什么样的地形。可以说，我们现在获取的海洋信息，比过去“翻海找宝”的渔民细致多了。科学家用大数据技术，把这些看似零散的数据整合起来，像拼拼图一样，拼出了一个完整的海洋世界。
再说说海洋数据的变化有多快。海洋环境就像天气一样，说变就变。比方说，今天天气预报说有台风，它为什么能这么准？其实是因为大数据帮了大忙。卫星和浮标每时每刻都在盯着海洋的变化，把新鲜的数据源源不断地传回来。通过这些实时更新的数据，我们不仅能提前预测台风，还能更快发现海洋的“脾气”是否正常。
还有一个很有趣的地方，就是这些数据和时间、地点都分不开。比如说，研究人员可以通过数据看清某个海域从过去到现在的变化，就像在看海洋的“成长日记”。他们还能知道哪片海域鱼多、哪片海域有海冰需要避开，所有的信息都和地点息息相关，联系紧密得很。
除了量大、种类多和变化快，海洋大数据还有个特点，就是来源五花八门。就拿卫星来说吧，它在太空中看着整个地球，提供的是宏观的“大画面”。而浮标就像海洋里的小哨兵，它们在水里漂着，随时随地测量海水的温度和盐度。这些数据来源虽然不同，但经过技术处理之后，就能拼凑出一个既全面又详细的海洋信息库。
又大又复杂，单凭人力没法搞。不过，虽然海洋大数据复杂得让人“脑壳痛”，可它也是最迷人的地方。由于数据太多、太杂，科学家们得用先进的计算机技术来整理，比如用3D建模和虚拟现实，把海洋的样子直观地展示出来。就好像我们能在电脑屏幕上看到一个“数字大海”，这种技术让研究人员能更加轻松地挖掘海洋的秘密。
那么，为什么科学家对海洋大数据这么感兴趣呢？这项技术到底有什么用呢？其实，它的作用可大了！
先说最直接的，海洋大数据让我们的天气预报更准确了。你知道吗？台风的形成和路径，与海洋温度密切相关。通过分析海洋大数据，气象学家可以更快更准地预测台风的走向，这对防灾减灾来说特别重要。
再说渔民们关心的事。有了海洋大数据，渔民可以知道鱼群喜欢聚集在哪里。这不仅能提高捕捞效率，还能避免过度捕捞，保护海洋的生态平衡。
对航运公司来说，海洋大数据也是个“金矿”。通过分析洋流和风向，船只可以选择更省时省油的航线，甚至避开风暴和暗礁，安全又高效。
全球最大的航运公司之一马士基（Maersk）就利用海洋大数据来优化其航运路线，分析实时的洋流、风向和天气数据，来调整船只的航行路线、避免强风和恶劣天气，减少航行时间，节省燃料消耗。据统计，利用大数据优化航线后，马士基的船只平均能够节省大约3%的燃料成本。
此外，航运公司还通过海洋大数据预测和规避潜在的航运风险。如全球领先的航运公司之一赫伯罗德（Hapag-Lloyd）在航运过程中，通过集成洋流、气象和海况数据，来预见到可能的风暴区域。这样，船只可以提前避开恶劣天气区域、确保船只和货物的安全。
还有，海洋大数据能帮助我们发现新的海洋资源，比如海底矿产和能源。甚至连潜在的海洋污染问题，也能通过数据分析提前发现，从而采取措施保护海洋环境。
克拉里恩-克里珀顿区深海海底的多金属结核，图片是由ROV KIEL 6000无人潜水器拍摄的
你可能会想，海洋大数据听起来很厉害，但它离我们的生活会不会有点远？其实，它和我们的生活息息相关。
比如，你爱吃海鲜吧？通过监测海洋污染情况，我们能确保打捞上来的鱼虾是安全的，这样你才能放心地吃上一顿美味的海鲜大餐。
【海洋大数据 vs 我们的菜篮子、盘中餐】
深海热泉，是海底的一种特殊生态系统 图源：NOAA
你可能会问：这是不是科学家们自己觉得有意思才去研究的？其实，海洋大数据不仅仅是为了满足人类的好奇心，它和全球的未来发展息息相关。
我们都知道，地球表面70%以上被海洋覆盖。海洋不仅是地球生态系统的重要组成部分，也是人类赖以生存的资源来源。保护海洋、开发海洋、利用海洋，这些任务都需要有准确的数据支持。
比如，面对气候变化，海洋扮演着“调节器”的角色。它吸收了大量的二氧化碳，同时也是热量的主要存储地。通过分析大数据，我们可以更好地了解气候变化的趋势，从而制定更科学的应对策略。
海洋大数据在海洋生物多样性保护中发挥着日益重要的作用。就拿鲸豚保护来说，现在通过先进的技术手段，研究人员能够收集海洋环境、鲸豚种群、行为习性等多方面的数据，从而更准确地了解鲸豚的栖息地、迁徙路线和生态需求。这些数据不仅帮助科学家实时监测鲸豚的生存状况，还能够预判潜在的威胁，如船只碰撞、噪音污染等因素对鲸豚的影响。借助大数据分析，保护措施可以更加精准和高效，帮助我们更好地保护这些海洋巨兽们。
鲸鲨，世界上最大的一种鱼类
©摄影：王敏幹（John MK Wong）
随着全球人口不断增加，我们人类对食物、能源和矿产资源的需求也越来越大，而海洋正是我们可以依赖的重要资源库。海洋不仅能提供丰富的渔业资源，还能为我们带来风能、潮汐能，甚至海底的矿产。但许多海洋资源并不是取之不尽、用之不竭的，如果我们不小心，盲目开发，可能会给环境带来严重的后果。
举个例子，如果我们过度捕捞海洋中的鱼类，渔业资源就会枯竭，海洋生态也会因此失衡，影响整个食物链。而且如果不考虑生态环境的话，开发海底矿产资源时就可能破坏海洋生物的栖息地，甚至影响全球气候，进一步加剧气候变化。另外，随着海上风电逐渐成为重要的清洁能源，如果没有科学的数据指导，风电设施的建设也可能影响到海洋中的生物和航道、甚至造成生态灾难。
可以说，海洋大数据就像是海洋世界的一张“电子地图”。收集和分析海洋的环境数据、资源分布和生物状况，能让我们人类像指挥家一样，精确地安排海洋资源的“利用”。这样做，不仅能避免“盲人摸象”式的资源浪费，还能保护好海洋这个大宝藏，实现真正的可持续发展。换句话说，只有借助这些大数据，我们才能不走弯路，确保海洋资源用得“其所”，同时也能保护好这片宝贵的蓝色天地，让它代代相传，永不枯竭。
海洋科学正在迈向大数据时代，但在这个过程中，我们遇到了不少难题。首先，虽然现在的观测技术越来越先进，各种卫星、传感器和仪器每天都在生成海量数据，可这些数据的质量参差不齐。有些数据因为设备条件或自然环境的限制不够准确，有的甚至还缺一块、少一块。更麻烦的是，不同机构采集的数据格式和标准各不相同，把这些数据放在一起用，往往要费很大劲儿才能理顺，科研人员也被拖慢了节奏。
其次，这么多数据积累下来，如何保存和管理呢？这就成了大问题。许多研究机构的设备跟不上时代的需求，要么存储空间不够，要么管理方式过时。海洋数据还需要长期保存，因为只有把数据拉长时间看，才能发现趋势。这就需要可靠的存储设备和充足的资金支持，可这些条件对不少科研机构来说实在是负担太重了。
再有就是数据共享不够。其实，数据共享可以大大促进科学发现，但很多机构因为担心隐私泄露、商业利益受损，或者出于学术竞争的考虑，不太愿意公开数据。这样一来，数据就像是“孤岛”，彼此不连通。比如，你这个机构搞一次海洋生物多样性普查，数据锁起来了、束之高阁了；回头，另外一个部门又搞一次普查，却不知道前面这次的调查的结果。……这种“各自为战”的状况，既浪费资源，又阻碍了大家一起攻克难题的机会。
还有一个难点就是，计算能力跟不上需求。处理这么多复杂的数据，必须有强大的计算机设备、云存储技术，但很多科研团队还没有这些条件。而且，分析这些数据还需要开发专门的软件和工具，但开发这些东西不仅费钱，还需要高水平的技术人才，往往，小团队是无力承担的。
最后一个问题是，科研人员的技能还没完全跟上大数据的步伐。处理这些数据，光有海洋科学的专业知识还不够，还得会统计分析、编程，甚至人工智能技术。但很多科研人员的训练还是偏传统，对这些新技能掌握得不够熟练。这样一来，不仅让他们在面对海量数据时显得手忙脚乱，也影响了这些新技术在海洋研究中的推广应用。要解决这些问题，就需要共同努力，把障碍一个个清除，才能让海洋科学真正进入大数据时代，为研究和可持续发展打开新的大门。
海洋大数据作为一门新兴的交叉学科，蕴藏着巨大的潜力。随着技术的不断进步，预计，未来的研究会大有可为。
海洋大数据，就像是打开海洋宝库的一把钥匙。它让我们看得更清楚，听得更仔细，也理解得更深刻。通过海洋大数据，我们不仅能更好地保护这片蓝色星球，还能从中挖掘出新的机遇，造福全人类。
所以，下次你站在海边的时候，不妨想一想，在这片看似平静的大海下面，有无数的“哨兵”正在忙碌地记录数据，而科学家们也正借助这些数据，解开海洋深处的一个又一个谜团。
文章来源：原刊于“海洋与湿地”，有删减，转载请注明原出处及由中国海洋发展研究中心编排
