有机碳遥感监测——为海洋气候研究提供重要依据

如今，海洋碳循环对调节CO2作用下全球气候变化有着重要的作用 ，一直是国际研究的热点。研究表明，人类每年向大气排放的CO2约有一半被海洋所吸收，并通过浮游植物的光合作用转化为颗粒有机碳（par-ticulate organic carbon ，POC）被沉降固定下来。POC是海洋生物体代谢 、沉积物再悬浮及陆源输入产生的有机颗粒物，包括浮游植物细胞 、细菌以及有机碎屑等，是海水中碳固化和迁移输出的主要形式。海水颗粒有机碳（POC）对海洋碳循环以及调节CO2影响下的全球气候变化具有重要意义。

海洋有机碳遥感监测

在海洋碳循环研究中，遥感技术是获取海水POC信息的重要方法，POC遥感监测与空间模式已成为海洋领域的热点科学问题，通过海洋水色卫星，能够对全球海洋浮游植物生物量及初级生产力进行监测，叶绿素浓度和海表颗粒有机碳浓度（POC）等具有光谱响应的水体物质浓度为海洋水色的常规产品。随着成像光谱仪指标的不断提升，水色卫星的空间分辨率、时间分辨率以及光谱分辨率都有显著提高，为遥感反演提供更好的技术支持。

海洋有机碳遥感反演算法

目前，能够通过水色遥感获取的水质参数主要有叶绿素、悬浮泥沙、有色可溶解性有机物。其中，POC的一些生物地球化学过程使得它和叶绿素、悬浮物等物质以及颗粒物光衰减系数、后向散射系数等固有光学量联系起来，作为光学遥感的基础 ，实现POC的遥感反演。  POC遥感反演算法分为两种，一种是基于表观光学量的经验算法，另一种是基于固有光学量的半分析算法。  

中科西光航天-海洋有机碳反演

根据遥感数据反演的POC数据集，可以分析我国南海海域POC浓度时空变化规律。  由反演图可以看出，南海POC沿岸值较大，尤其是台海及琼海海域附近值较高。  

 海洋碳参数综合遥感评估结果表明，随着大气CO2分压的快速上升，海水pCO2也在上升，但低于大气CO2的上升速率，  因此，全球海洋碳汇量呈现逐年上升趋势，但不同的海区亦存在显著的区域特征。  在全球变化背景下，海洋生物泵的响应非常复杂，相对于大部分海区叶绿素浓度和初级生产力在过去近20年的显著下降，颗粒有机碳向下输出并未出现显著趋势变化，存在初级生产-垂向输出的解耦变化。

 目前，遥感探测POC方法已成为研究海洋POC的重要手段，而要实现较准确的POC遥感监测，建立遥感监测模型是关键。深入开展POC光学遥感机理研究，可提高对不同海区 POC水体光学特性的认识，结合POC表层和垂向分布建立海洋三维立体观测，是颗粒有机碳遥感监测的未来趋势。