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结合卫星遥感和数值模拟估算边缘海溶解有机碳(DOC)输运通量

崔倩芳   2018-07-10

       近日,我室博士生崔倩芳结合卫星遥感和数值模拟的手段,估算了东海溶解有机碳输运通量,该成果发表在国际著名期刊Journal of Geophysical Research: Oceans上,通讯作者为何贤强研究员。

       边缘海输运对于陆源物质向大洋输送起着关键作用。由于陆源与大洋水混合、底质再悬浮及生物作用等,边缘海物质组分及环流结构的时空变化复杂,现场观测难以实现输运通量的有效估算。此外,虽然数值模拟可较好地得到三维流场,但难以实现对复杂生态过程的准确模拟。为此,本文创新提出了一种将卫星遥感和数值模拟结合的边缘海溶解有机碳(DOC)输运通量估算模型,并将其应用到东海。我们利用卫星遥感反演获得东海表层DOC浓度,进一步利用DOC剖面分布模型,估算得到DOC浓度三维分布。利用数值模拟方法,我们得到东海的三维流场。利用遥感DOC及模拟流场,估算出了东海DOC水平输运通量(图1)。结果表明,在长江口、闽浙沿岸、台湾海峡和黑潮区域,DOC通量常年高值,但存在季节变化。在东海陆架,从南到北存在三条从西向东的DOC输运带,该输运带夏半年较强,冬半年较弱甚至消失。此外,还存在一条从台湾海峡往北延伸到长江口的DOC输运带。从年平均来看,台湾海峡净输入东海的DOC通量最大,达30.65 TgC yr-1,主要从台湾海峡东侧输入;其次为黑潮DOC输入,在200米等深线达18.75 TgC yr-1,主要从26-26.5°N陆坡输入。东海DOC净输出主要位于北边界(32°N),达-52.75 TgC yr-1,主要从100-200米的外陆架输出。

引用:Cui, Q.(崔倩芳), X. He(通讯作者,何贤强), Q. Liu, Y. Bai, C. T. A. Chen, X. Chen and D. Pan. Estimation of lateral DOC transport in marginal sea based on remote sensing and numerical simulation. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2018, doi: 10.1029/2018JC014079.


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图1. 东海月平均DOC水平输运通量分布