近期，南京信息工程大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院海洋遙感團(tuán)隊(duì)孫德勇教授課題組在全球海洋浮游植物典型色素濃度衛(wèi)星遙感方面取得最新研究進(jìn)展，研究成果以《Global satellite observations of marine phytoplankton pigments over the past two decades》為題，于最近發(fā)表于國際海洋湖沼領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Limnology and Oceanography》（一區(qū)TOP期刊）之上。論文第一作者為我院教師孫德勇教授，合作作者包括該院2020級(jí)碩士研究生陳宇航、2021級(jí)博士研究生李正浩，教師王勝強(qiáng)教授等。
記錄浮游植物色素（Phytoplankton pigment）的變化對(duì)了解全球海洋浮游植物類群的動(dòng)態(tài)和生理特征至關(guān)重要。已有的成熟葉綠素a衛(wèi)星產(chǎn)品提供了全球海洋浮游植物生物量的概況，但更深入的生物量分類監(jiān)測(cè)需要更詳細(xì)的色素信息。在這項(xiàng)研究中，我們收集了從1997年到2017年覆蓋全球大部分海域的表層原位測(cè)量樣本，包括浮游植物色素濃度和吸收系數(shù)等參數(shù)。利用高斯分解法構(gòu)建了基于色素吸收特征的半分析色素濃度反演模型?；谠粶y(cè)量樣本（平均絕對(duì)百分比誤差低于約67%）和衛(wèi)星同步數(shù)據(jù)集（平均絕對(duì)百分比誤差低于約70%）的模型精度驗(yàn)證表明，該色素模型在全球海洋中具有可靠的性能。我們利用浮游植物粒級(jí)結(jié)構(gòu)三組分吸收模型重建了全球高光譜浮游植物吸收系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了色素模型的衛(wèi)星應(yīng)用，最終獲得了2002至2022年全球海洋14種浮游植物色素濃度的時(shí)空變化特征。不同色素濃度的空間變化趨勢(shì)大致相似，較高濃度主要分布在高緯度以及沿海地區(qū)。對(duì)典型海洋子區(qū)域的單獨(dú)討論進(jìn)一步提供了色素時(shí)序變化的理解，即在21世紀(jì)初，全球浮游植物色素濃度總體上呈現(xiàn)出相對(duì)不變的模式，這一點(diǎn)可以從相對(duì)穩(wěn)定的地理和生物分布中得到證明，同時(shí)伴隨著周期大約一年的短期波動(dòng)。
本研究從浮游植物色素吸收特征出發(fā)構(gòu)建了全球海洋典型色素濃度長(zhǎng)時(shí)序衛(wèi)星產(chǎn)品，探究了色素濃度的全球時(shí)空變化特征，為浮游植物群落分布和初級(jí)生產(chǎn)等相關(guān)研究提供支持。本研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：42476173、42176179、42176181和42106176）的資助。
圖1 全球海洋浮游植物色素濃度衛(wèi)星遙感反演流程圖
圖2. 2002至2022年衛(wèi)星估算獲得的六種重要浮游植物色素濃度的季節(jié)平均濃度的全球分布
發(fā)表相關(guān)的主要論文如下：
Sun, D., Chen, Y., Li, Z., Wang, S., Chen, P. and Huan, Y. (2025), Global satellite observations of marine phytoplankton pigments over the past two decades. Limnol and Oceanogr. https://doi.org/10.1002/lno.70017
作者簡(jiǎn)介
孫德勇，南京信息工程大學(xué)，教授，博士生導(dǎo)師，江蘇省海洋環(huán)境探測(cè)技術(shù)工程中心副主任/海洋遙感研究所所長(zhǎng)，國家科技專家組在庫專家，江蘇省海洋學(xué)會(huì)理事。主要從事海洋水色遙感、水生態(tài)環(huán)境遙感、水體光學(xué)特征機(jī)理等方面的研究。主持國家自然科學(xué)基金面上/青年項(xiàng)目5項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目子課題1項(xiàng)、省部級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)、以及其它企事業(yè)委托項(xiàng)目10余項(xiàng)。在Science Advances、Global Change Biology、Limnology and Oceanography、Water Research、Remote Sensing of Environment、IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing、等國際主流學(xué)術(shù)期刊上，發(fā)表和錄用SCI(E)檢索論文84篇，授權(quán)國家發(fā)明專利6項(xiàng)。曾獲國家海洋科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、中國遙感優(yōu)秀成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、上海海洋科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)、江蘇省海洋學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、江蘇省“六大人才高峰”高層次人才、江蘇高?！扒嗨{(lán)工程”中青年學(xué)術(shù)帶頭人、自然資源部高層次青年科技創(chuàng)新人才等獎(jiǎng)勵(lì)或稱號(hào)。
圖文 | 孫德勇
編輯 | 楚現(xiàn)英
責(zé)編 | 李杰鵬 席雷
審核 | 董濟(jì)海
信息來源：南京信息工程大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院。
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