南海北部表层颗粒有机碳的季节和年际变化遥感分析

摘要

海洋颗粒有机碳(POC)是海洋固碳的一个关键参数。为了研究南海北部陆架及海盆表层POC浓度的时空分布特征以及变化趋势,本文利用2009-2011年4个季节的实测数据,对NASA发布的MODIS/AQUA卫星月平均POC遥感产品,进行了验证和校正;并利用校正后的遥感数据分析了2003-2014年POC的时空分布特征和变化趋势。发现POC遥感产品与南海北部实测数据具有较好的线性关系(R2=0.72),但存在系统性偏高,需利用实测数据对遥感数据进行区域性校正。分析校正后的遥感数据发现,南海北部陆架POC浓度较高,平均为(33.34±8.02)mg/m3;吕宋海峡西南海域浓度较低,平均为(29.25±6.20)mg/m3;中央海盆区浓度最低,平均为(27.02±4.84)mg/m3。春夏季POC浓度较低,最低值一般出现在5月,冬季(12月至翌年1月)POC浓度达到最高。利用2003-2014年的长时间序列遥感叶绿素(Chl a)和海表温度(SST)、混合层深度(MLD)模式数据,以及实测数据对南海北部POC浓度的影响机制进行了分析。发现POC与Chl a在秋冬呈现较好的相关关系(R2=0.51),但在春夏季较离散,表明秋冬季生物作用对POC影响较大。2003-2014年期间,POC与Chl a、MLD及SST存在明显的年际变化,但并没有显著的上升或下降趋势。