时间序列分析

        水色卫星遥感是当前研究海洋碳循环大尺度、长时间变化的唯一有效手段。到目前为止,水色卫星遥感已经积累了连续17年(1998-2014年)高质量的全球浮游植物观测资料,包括生物量(叶绿素浓度表征)、初级生产力、光合作用有效辐射等,同时,长时间序列的微波遥感数据也可提供风场等多种环境要素数据,使得研究全球尺度海洋碳循环变化及其对气候变化的响应成为可能。

        利用长时间序列的遥感资料,前人研究对开阔大洋浮游植物生物量及初级生产力对全球变化的响应已有较多认识:随着全球变暖,大洋浮游植物生物量及初级生产力总体呈下降趋势,浮游植植物粒径也有减小的趋势。边缘海浮游植物变化可能与大洋存在显著差异,甚至具有不同相位的变化趋势。但目前边缘海浮游植物变化研究仍局限于局部海域,缺乏全球尺度系统性认识。而且,尚不清楚全球变暖背景下全球边缘海浮游植物功能群的变化趋势。另外,边缘海浮游植物变化调控机制复杂,传统单纯海温变化可能难以全面解释浮游植物变化,需要综合考虑光照、风场、气溶胶、陆源输入等控制因素。在多环境因子耦合变化下,边缘海浮游植物变化的主要调控因子尚未清楚。

         通过对14年(1998-2011年)卫星资料的分析,我们系统地研究了中国东部海域浮游植物藻华的时空分布及变化趋势,并分析了长江冲淡水、气候变化指数等因素对藻华的影响(He et al., Biogeosciences, 2013)。利用卫星遥感的逐天观测资料,我们发现台风可导致闽浙沿岸流短暂反向,将陆源物质横跨台湾海峡输运到冲绳海槽南部,并与台湾沿岸水体汇合导致台湾东北部浮游植物的藻华(He et al., JGR-Oceans, 2014)。通过孟加拉湾的两次极值藻华事件,我们综合分析了短尺度事件(台风、涡旋)、季节尺度事件(风场、流场)、短周期气候振荡(ENSO、IOD)等多尺度强迫对浮游植物藻华的影响(Chen et al., Deep-Sea Research Part I, 2013)。此外,系统分析了太阳光紫外辐射对海洋初级生产力遥感反演的影响(Li et al., Front. Earth Sci., 2015)。


部分代表性文章:

1. Bai, Y., He, X., Pan, D., Chen, C. T. A., Kang, Y., Chen, X., & Cai, W. J. (2015). Summertime Changjiang River plume variation during 1998–2010. Journal of Geophysical Research Oceans, 119(9), 6238-6257.

2. Chen, C., Mao, Z., Tang, F., Han, G., & Jiang, Y. (2017). Declining riverine sediment input impact on spring phytoplankton bloom off the Yangtze River Estuary from 17-year satellite observation. Continental Shelf Research, 135, 86-91.

3. Chen, J., Pan, D., Liu, M., Mao, Z., Zhu, Q., Chen, N., et al. (2017). Relationships Between Long-Term Trend of Satellite-Derived Chlorophyll-a and Hypoxia Off the Changjiang Estuary. Estuaries & Coasts, 40(4), 1-11.

4. Chen, X., Pan, D., Bai, Y., He, X., Chen, C. T. A., & Hao, Z. (2013). Episodic phytoplankton bloom events in the Bay of Bengal triggered by multiple forcings. Deep Sea Research Part I Oceanographic Research Papers, 73(3), 17-30.

5. Chen, X., Pan, D., Xianqiang, H. E., Bai, Y., & Wang, D. (2012). Upper ocean responses to category 5 typhoon Megi in the western north Pacific. Acta Oceanologica Sinica, 31(1), 51-58.

6. He, X., Bai, Y., Pan, D., Chen, C. T. A., Cheng, Q., Wang, D., & Gong, F. (2013). Satellite views of the seasonal and interannual variability of phytoplankton blooms in the eastern China seas over the past 14 yr (1998-2011). Biogeosciences, 10(7), 4721-4739. https://doi.org/10.5194/bg-10-4721-2013

7. He, X., Pan, D., Bai, Y., Wang, T., Chen, C.-T. A., Zhu, Q., et al. (2017). Recent changes of global ocean transparency observed by SeaWiFS. Continental Shelf Research, 143, 159-166.