南海北部海表温度与叶绿素浓度时空变迁研究取得新进展

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海表温度(SST)的变化可在多种时空尺度上影响海洋生态系统,而叶绿素a(Chl-a)是水质的关键指标之一,可广泛用作表征浮游植物生物量。在全球气候变化的背景下,南海北部SST和Chl-a的时空演变规律值得关注。遥感虽具有大面积、周期性同步观测的优势,但太阳耀斑和云层覆盖等因素常常会导致光学遥感数据的缺失。
中山大学海洋学院赵俊教授研究小组采用经验正交函数插值法(DINEOF)实现自适应数据填补,准确重建了1997-2018年间南海北部月均SST和Chl-a遥感图像的缺失数据(图1)。基于该重建数据,研究团队发现,在广东沿海、海南岛东部和台湾海峡,SST以0.01℃ yr-1的速率降低,而在北部湾和深海区域,SST则以~0.009°C yr-1的速率增加;在北部湾北部、珠江口及汕头近岸海域,Chl-a浓度以0.005 mg/m3的速率上升(图2)。进一步地结果分析显示,SST和Chl-a时间序列的经验正交函数(EOF)前三个模态受到海—气热交换、ENSO、风和河流通量等多种因素的影响(图3和图4)。本研究重建的长时序SST和Chl-a数据集有助于研究红树林和珊瑚对气候变化和人类活动的响应,对海洋生物地球化学研究、海洋经济发展以及海洋生态保护具有重要意义。

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图1重建SST(左)和Chl-a(右)精度验证

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图2 SST(左)和Chl-a(右)变化趋势
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图3 SST的前三个模态
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图4 Chl-a的前三个模态
该研究成果“Chunlei Ma, Jun Zhao*, Bin Ai, Shaojie Sun. Two-Decade Variability of Sea Surface Temperature and Chlorophyll-a in the Northern South China Sea as Revealed by Reconstructed Cloud-Free Satellite Data”发表于中科院大类二区top期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》,我院博士生马春雷为论文第一作者,赵俊教授为通讯作者。
该研究得到南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)创新团队项目、广东省重点领域研发计划等项目的支持。

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oceaner
活跃在2024-11-17
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