2024年10月14日，刘会增课题组《Science of The Total Environment》发表了题为“Satellite retrieval of oceanic particulate organic carbon: Towards an accurate and seamless dataset for the global ocean”的研究论文。论文第一作者为硕士研究生张正心，通讯作者为刘会增研究员，深圳大学为第一完成单位，论文共同作者包括深圳大学李清泉院士、邬国锋教授、国家海洋局第二海洋研究所何贤强研究员、深圳大学张雨博士后、深圳市海洋发展研究促进中心王延茹博士、深圳大学博士生王永全等。

海洋作为世界上最大的碳库，其内部复杂的碳通量和碳转化机制在全球碳循环中发挥着至关重要的作用，对全球气候变化产生重大影响。海洋颗粒有机碳(Particulate organic carbon, POC)是海洋生物泵的一个重要组成部分，在海洋碳循环中起着至关重要的作用。尽管与整个海洋碳库相比，颗粒有机碳的占比相对较小，但其周转速率极快，对碳通量的贡献巨大。颗粒有机碳的主要来源是海洋浮游生物以及陆源输入有机碎屑等，以不同的形态参与复杂的海洋生物地球化学过程和生态系统运转。因此，分析全球海洋颗粒有机碳的时空分布模式和变化趋势有助于更好地理解海洋碳循环以及海洋生物圈与大气圈之间的关系。

卫星遥感技术在海洋颗粒有机碳反演具有较大优势。然而，由于其光学特性复杂且具有显著空间变异性，而且受云层遮挡等影响，目前仍缺乏高精度无缝的海洋颗粒有机碳产品。课题组通过收集全球颗粒有机碳浓度原位观测数据和MODIS-Aqua/Terra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碳遥感反演的生物-光学指针，采用人工智能方法构建全球海表颗粒有机碳浓度高精度遥感反演模型；并结合DINEOF插补重构，生产高精度无缝的全球大洋颗粒有机碳浓度长时序产品。研究表明，生产的高精度无缝的海洋颗粒有机碳产品比NASA业务化产品具有更高的精度，能够更好的揭示全球海洋颗粒有机碳浓度日尺度时空变异，有潜力应用于研究海洋碳循环及其与全球碳循环之间的相互作用。

本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。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176910

图1.全球海洋表层颗粒有机碳浓度高精度无缝遥感反演