由麻省理工學(xué)院海洋工程中心、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）等 14 家機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)起的 “海洋光纖觀測計劃”（Ocean Fiber Observatory），在《自然・地球科學(xué)》發(fā)布的階段性成果顯示，通過改造全球 12 條海底通信光纜植入分布式光纖傳感器，已建成覆蓋太平洋、大西洋和印度洋的實時溫度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn) 2000 米深海、10 米空間分辨率、0.001℃測量精度的持續(xù)觀測，為氣候變化研究提供了革命性的數(shù)據(jù)采集手段。

傳統(tǒng)海洋溫度監(jiān)測依賴衛(wèi)星遙感和浮標(biāo)陣列，存在顯著局限：衛(wèi)星僅能測量海面溫度，且受云層影響；全球 3800 個 Argo 浮標(biāo)雖能測量深海溫度，但每個浮標(biāo)的數(shù)據(jù)采樣間隔達(dá) 10 天，空間分辨率僅 300 公里。而該計劃利用現(xiàn)有海底光纜中的備用光纖，通過光時域反射（OTDR）技術(shù)實現(xiàn)分布式傳感 —— 激光脈沖在光纖中傳播時，會因分子熱運動產(chǎn)生拉曼散射，其中斯托克斯散射光強(qiáng)與反斯托克斯散射光強(qiáng)的比值，可精確反演光纖所在位置的溫度。

“我們開發(fā)的相干檢測系統(tǒng)將拉曼散射信號的信噪比提升了 100 倍，使溫度測量精度達(dá)到 0.001℃，同時通過脈沖編碼技術(shù)將空間分辨率從 100 米提高至 10 米。” 項目首席科學(xué)家薩拉・瓊斯博士解釋，“這意味著我們能捕捉到洋流邊界層僅幾米厚的溫度梯度，這在以前是完全不可能的�！�

18 個月的運行已積累 1.2PB（1200TB）的海量數(shù)據(jù)，帶來多項科學(xué)發(fā)現(xiàn)：在赤道東太平洋，觀測到此前未被記錄的次表層溫度波動，其振幅達(dá) ±0.5℃，周期約 20 天，這一發(fā)現(xiàn)正促使氣象學(xué)家重新修正厄爾尼諾預(yù)測模型；在南極繞極流區(qū)域，首次測得深海（1500 米）溫度以 0.02℃/ 年的速率上升，是表層升溫速度的 3 倍，為海洋碳匯能力研究提供關(guān)鍵依據(jù)。

世界氣象組織（WMO）已將該網(wǎng)絡(luò)納入全球氣候觀測系統(tǒng)（GCOS），預(yù)計到 2030 年將擴(kuò)展至 50 條光纜，覆蓋全球 60% 的海域。WMO 海洋觀測部門主管彼得・布蘭德表示：“這將使全球海洋熱含量的估算誤差從 5% 降至 1%，讓極端氣候事件（如颶風(fēng)、厄爾尼諾）的預(yù)警時間提前 2-3 個月，每年可減少災(zāi)害損失超 300 億美元�！�