印太地区是全球海洋生物多样性最丰富的汇聚区

印太地区是全球海洋生物多样性最丰富的汇聚区。然而，以前的模型不够精细，无法解决主要海峡的复杂地形。

近日，中国科学院海洋研究所尹宝树教授课题组构建了覆盖整个印太地区的高分辨率物理-生物地球化学模型。物理模型可以表征多尺度海洋动力学过程并再现主要海峡运输的季节性变化。

该研究于10月29日发表在《地球物理研究杂志：海洋》上。

生态系统模型存在很大的不确定性，因为描述生物过程的函数形式是通过观察凭经验确定的。数值模拟中生物地球化学动力学的准确性在很大程度上取决于生物参数的设置，必须在不同地区进行专门调整。通常，必须进行数十次灵敏度实验才能优化一个生物学参数。

物理-生物地球化学模型通常由几个具有高灵敏度的关键参数组成;因此，从理论上讲，需要进行10,000次或更多的数值实验才能获得一组最佳的生物学参数。显然，在运行三维高分辨率物理-生物地球化学模型时，相应的计算资源是无法承受的。

因此，研究人员在实际的物理-生物地球化学模型运行中应用了条件非线性最优扰动(CNOP)方法，该方法在显着减少的实验中优化了参数。

基于改进后的模型结果，他们研究了控制龙目海峡地区地表叶绿素季节性变化的物理机制。混合层深度变化显着，混合层内外的海洋动力学不均匀，因此混合层和固定深度预算的结果不同，应结合讨论背后的物理机制。

在赤道开尔文波和局地风力的共同影响下，沿岸海流每半年变化一次，影响养分输送。在混合层中，高营养水主要由近海埃克曼输送形成，而非直接的局部上升流。

“这项研究是第一个通过CNOP方法优化的高分辨率生物地球化学模拟，”该研究的第一作者高冠东博士说。

“我们的研究揭示了龙目海峡地区高初级生产力的物理机制，为理解印太地区庞大的生物多样性奠定了模型和理论基础，”该研究的通讯作者杨德洲教授说。

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