陆源颗粒有机碳（POC）在河口-陆架的输运与埋藏是全球碳循环研究的关键科学问题。然而，受到河口高水动力环境的影响，POC入海通量的精确估算和长时序监测面临巨大挑战。针对该难题，团队前期构建了遥感和数值模式结合的河流POC入海通量估算方法，实现了长江POC入海通量的长时序、高频率估算（Wang, Bai* et al., RSE, 2021），并基于该方法进一步评估了极端大风天气事件对长江POC入海通量和输运的影响（Wang, Bai* et al., RSE，2023）。

珠江作为流量仅次于长江的中国第二大河流，向毗邻的南海北部输送了大量的陆源物质。与拥有宽大、单一河口的长江不同，珠江在河口处拥有密集的河网结构，八大入海口门的宽度也普遍较窄且水动力特征差异显著，因此，入海通量估算具有较大难度。本研究在前期构建的方法基础上，建立了基于30米高空间分辨率卫星数据（Landsat-7和Landsat-8）的河口POC浓度遥感反演方法，以及遥感数据结合FVCOM数值模式的入海POC通量估算方法，获得了2001-2020年间珠江的POC入海通量的月均长时间序列数据集，并基于该长时序数据集，获得了过去20年珠江入河口通量和入海通量的变化特征新认识。

研究结果显示：（1）在河流端，珠江近20年的年平均POC入河口通量为0.13 Tg C/yr（图1），且在近20年流域内水库大坝数量增加的背景下，珠江的POC入河口通量和年内季节差异均呈现下降趋势；（2）在河口端，进入珠江口的POC入河口通量中有25%沉积在珠江口，且随着POC入河口通量减少、径流量增加以及珠江口偏北风占比升高，近10年沉积在珠江口的POC相较于前10年减少了47%，但进入南海北部的POC入海通量增加了8.7%（图2）。因此， POC入河口通量的减少并不意味着POC入海通量会减少（图3），河口的一系列水动力过程及生物地球化学过程都会影响到最终的POC入海通量。

本研究揭示了河口的“过滤器”效应对于陆源入海碳输运的重要调控作用，进一步揭示了传统基于流域输出的碳通量估算结果并不能有效代表最终的入海通量。通过遥感和数值模式相结合的方法，可以更全面、科学地估算POC在河口的输运情况，获得河流POC有效入海通量。

图1 2001.01-2020.12珠江每月的POC入河口通量估算结果（红色点线）。其中，黄色柱状图为珠江的泥沙通量，数值来源于《中国河流泥沙公报》。

图2 2001-2010年（灰色数字）与2011-2020年（黑色数字）气候态年平均珠江河流及珠江口外各断面的POC输运通量简图。红色箭头表示进入珠江口的POC入河口通量，蓝色箭头表示在珠江口内输运以及进入南海北部的POC入海通量，橙色箭头表示在珠江口的POC沉积通量。


图3 2001-2020年POC在珠江口的输运和淤积情况。蓝色点线代表珠江每年往珠江口输入的POC入河口通量；红色点线代表珠江每年通过断面往南海北部输运的POC入海通量；黄色柱状图代表珠江每年在珠江口的POC沉积通量（正值为淤积，负值为冲刷）。

论文引用：Zhihong Wang, Yan Bai*, Xianqiang He, Ruofeng Bai, Teng Li, Xuchen Jin. (2025). Declining particulate organic carbon flux to estuary yet rising oceanic flux over the past 20 years: a case study of the Pearl River Estuary. Water Research, 277, 123332.

相关文章：

[1] Zhihong Wang, Yan Bai*, Xianqiang He, Hui Wu, Ruofeng Bai, Teng Li, Bozhong Zhu, Fang Gong. (2023). Assessing the effect of strong wind events on the transport of particulate organic carbon in the Changjiang River estuary over the last 40 years, Remote Sensing of Environment, 288: 113477.

[2] Zhihong Wang, Yan Bai*, Xianqiang He, Bangyi Tao, Teng Li, Xiaoyan Chen, Tianyu Wang, Fang Gong, (2021). Estimating particulate organic carbon flux in a highly dynamic estuary using satellite data and numerical modeling, Remote Sensing of Environment, 252, 112116.