海洋生物-物理過程的交互作用是當前海洋研究的熱點話題，海洋中的浮游植物不僅是被動的受動力過程影響，還可以改變輻射加熱的垂直分布，進而影響海溫、環流、海水密度和混合層深度等。西北太平洋黑潮延伸體附近的混合層深度在三月份達到最深，形成垂向均一的水體，稱為模態水?；旌蠈佑谒脑路菅杆僮儨\，這些垂向均一的水體隨東南向的Sverdrup流潛沉到溫躍層。模態水能記憶冬季海水特征，可能會在次年冬天重新進入混合層。因此，理解海洋生物對模態水特征及潛沉率的影響，對海氣相互作用研究具有重要意義。

　　近期中國科學院大氣物理研究所劉海龍研究員團隊利用LICOM海洋環流模式試驗，采用兩種不同的短波穿透方案（含有葉綠素和不含葉綠素），研究了葉綠素吸熱對西北太平洋海溫、密度和混合層深度的影響，并分析了其對模態水特性和潛沉率的影響。西北太平洋30-40°N間的葉綠素濃度在4月份達到最大值。研究表明，葉綠素吸熱可使26.0-26.4 kg m^-3密度層的模態水潛沉率增加約5-10%。潛沉率的增加主要是由于側向潛沉增大導致（約5-15米/年），垂向輸送的貢獻較小。拉格朗日追蹤粒子路徑表明，側向潛沉增大不是由于粒子水平方向位置的變化導致，而是由于葉綠素吸熱導致混合層水平梯度增大導致。該研究首次提出了葉綠素吸熱對模態水潛沉率的影響，為進一步理解海洋生物-物理交互作用奠定了基礎。

　　上述研究成果近期發表于Frontiers in Marine Science上。該研究得到創新研究特別基金（2022C61540），國家重點研發計劃（2020YFA0608902和2018YFA0605703）和國家自然基金重點項目（41931183和41931182）的共同資助。

　　論文信息：

　　Ma, J., Yang, Q., Liu, H., Lin, P. and Liu, J. (2022). Effects of Ocean Chlorophyll on the Mode Water Subduction Rate in the Northwestern and Central Pacific Ocean. Front. Mar. Sci., 9:814053. doi: 10.3389/fmars.2022.814053

圖1 左圖為純水試驗的（a）垂向輸送，（b）側向潛沉，（c）總潛沉率，右圖（d）-（f）同（a）-（c），但為葉綠素試驗與純水試驗的差。