2024年8月22日，刘会增课题组在中科院JCR一区期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》发表了题为“Toward Applicable Retrieval Models of Oceanic Particulate Organic Nitrogen Concentrations for Multiple Ocean Color Satellite Missions”的研究论文。论文第一作者为博士后张雨，通讯作者为刘会增研究员，深圳大学高等研究院为第一完成单位，论文共同作者包括深圳大学李清泉院士、邬国锋教授、朱平教授等。

海洋中的氮是浮游植物进行光合作用的重要营养元素之一。海洋颗粒有机氮（Particulate Organic Nitrogen, PON）是指存在于海洋水体中的以有机形式结合在颗粒物上的氮，是海洋中氮循环的一个重要组成部分，对于理解生物地球化学过程至关重要。颗粒有机氮可以来源于浮游植物细胞、动物排泄物以及有机物的碎片等。当这些颗粒沉降到深海时，它们可以将氮运输到深海区域，这一过程被称为生物泵作用。这种垂直传输对全球氮循环和碳循环都有重要影响。研究海洋颗粒有机氮有助于更好地了解海洋生态系统中的营养盐循环、生产力分布以及气候变化对海洋生态系统的影响。

卫星遥感技术具有大范围、高频次监测能力，但关于海洋颗粒有机氮遥感反演的可行性和适用性问题鲜有报道。课题组通过收集全球颗粒有机氮浓度原位观测数据和SeaWiFS、Terra-MODIS、MERIS、Aqua-MODIS和SNPP-VIIRS等主流水色卫星遥感产品，提取卫星和原位同步观测匹配数据集，筛选适用于海洋颗粒有机氮遥感反演的生物-光学指针，采用人工智能方法构建海洋颗粒有机氮浓度高精度遥感反演模型，生产全球大洋颗粒有机氮遥感长时序遥感产品；并结合颗粒有机碳（POC）遥感反演产品，进一步探讨了由卫星观测推算颗粒有机碳与颗粒有机氮比值（POC:PON）的可能性。研究开发的海洋颗粒有机氮遥感反演模型和卫星遥感产品有助于研究海洋生物地球化学循环中海洋氮的动态变化和生态过程。

该研究得到广东省基础与应用基础研究重大项目、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、深圳市自然科学基金等项目资助。

相关研究成果发表在中科院JCR一区期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》和《FrontiersinMarine Science》：

Yu Zhang, Huizeng Liu*, Fei Wang, Ping Zhu, Zhengxin Zhang, Yanru Wang, Yongquan Wang, Guofeng Wu, Qingquan Li, Towards Applicable Retrieval Models of Oceanic Particulate Organic Nitrogen Concentrations for Multiple Ocean Color Satellite Missions. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2024, 62, 4209914,https://ieeexplore.ieee.org/document/10643619

YongquanWang, Huizeng Liu*, Guofeng Wu,Satellite retrieval of oceanic particulate organic nitrogen concentration. Frontiers in Marine Science, 2022, 9:943867.https://doi.org/10.3389/fmars.2022.943867

图1.卫星遥感反演的全球大洋颗粒有机碳浓度（POC）、颗粒有机氮浓度（PON）及碳氮比（POC：PON）