近日，我室2022级硕士研究生（2025届毕业生）邵宇芃以第一作者在国际地学期刊Journal of Geophysical Research: Biogeosciences在线发表了题为“Impacts of typhoon on phytoplankton and CDOM in the South China Sea revealed by BGC-Argo floats and satellite composite analysis（BGC-Argo浮标与卫星合成分析揭示台风对南海浮游植物与黄色物质的影响）”的研究成果。我室邢小罡研究员为通讯作者，其他共同作者包括我室张翰研究员、王云涛研究员，浙江大学袁野平副教授、樊伟副教授。

台风对海洋生态系统影响的研究已历数十年，但目前绝大多数工作仍依赖于水色卫星反演的海表叶绿素浓度——该参量已被证实并不总能有效代表浮游植物生物量。此外，学界对台风如何影响黄色物质仍缺乏系统研究，其影响机制与程度尚不明确。该研究首先分析了厦门大学与浙江大学在南海布放的两台BGC-Argo浮标分别捕捉的2015年超强台风“彩虹”（Mujigae）和2020年台风“沙德尔”（Saudel）过境期间海洋上层叶绿素、浮游植物碳（通过后向散射系数反演）和黄色物质的响应过程（图1），进一步通过合成分析2003–2022年间经过南海的235次台风事件的卫星遥感数据（图2），总结了各参量的响应特征并探讨了内在机制。

图1. (a-b) 2015年超强台风“彩虹”（Mujigae）和2020年台风“沙德尔”（Saudel）轨迹图，星号代表两台BGC-Argo浮标所在位置（a：F0347；b：F0936）；(c-d) 两台浮标观测的台风过境前后表层叶绿素浓度Chl与0-200m积分值；(e-f) 表层浮游植物碳浓度C与0-200m积分值；(g-h) 叶绿素最大值处的叶绿素浓度ChlSCM与浮游植物碳浓度CSCM；(i-j) 表层黄色物质吸收系数adg与0-200m积分值。灰色条带代表台风过境期（距离浮标位置小于50 km）

图2. (a) 中国气象局热带旋资料心提供的2013-2020年235次经过南海的台风轨迹数据，其颜色对应台风强度；(b) 235次台风的最大强度分布柱状图；(c-d) 卫星遥感数据合成分析的时间序列（自台风过境前15天至台风过境后15天；断点代表过境期水色卫星受云层遮盖影响导致的数据量不足）：海表温度SST（c-蓝色）、海表光照PAR（c-紫色）、海表叶绿素浓度Chl（d-绿色）、浮游植物碳浓度C（d-蓝色）、黄色物质吸收系数adg（d-橙色）、叶绿素与碳浓度比值Chl:C（d-红色）

该研究解析了台风影响浮游植物变化的三个关键过程：（1）在台风过境期间，混合夹卷或台风诱发上升流驱动的垂向再分配，将次表层高叶绿素水体带至表层，导致海表叶绿素浓度迅速升高（图1c-d），而此时次表层叶绿素浓度下降（图1g-h），垂向积分总叶绿素含量则出现下降或仅微弱增加（图1c-d）；（2）受台风过境时云遮蔽造成的光照限制，浮游植物生长延迟3–5天（天气转晴后开始生长），生长期较短，仅维持约3-6天（图1e-f、图2d）；（3）光适应在台风过境期和生长期均起重要作用，导致海表叶绿素浓度与生物量显著解耦（图1c-f）。卫星数据的合成结果显示（图2d），表层生物量最大增幅约14.5%，出现于台风过境后第5天，不仅低于表层叶绿素的增幅（约20%），也晚于后者的峰值时间（台风后第2天）。上述结果显示出，仅依靠海表叶绿素的研究在很大程度上误判了浮游植物的真实响应过程。

该研究同时解析了在台风影响下黄色物质的动态变化特征，揭示了三个主要的影响机制：垂向再分配在台风过境期间将次表层黄色物质输送至表层，使其与叶绿素呈现相似的变化趋势（图1i-j）；天气转晴后，表层黄色物质发生光降解，以约1.3%/天的速率逐渐消减（图2d）；表层黄色物质在台风过境后出现与生物量峰值同步的次高峰，表明浮游植物增长期间伴随着新的黄色物质生产过程（图2d）。

该研究深化了对台风通过物理、生物及生理过程调控海洋生态系统的机制认知，为这一研究领域提供了新的维度和理解。未来的工作重点将聚焦于量化不同过程的贡献程度，通过整合更多BGC-Argo数据、新型传感器观测数据（如用于浮游动物观测的UVP6和用于POC通量观测的透射仪），并加强原位观测与海洋生物地球化学模型的协同，从而更精确识别台风影响的不同阶段，更深入理解台风对上层海洋生态系统及碳循环过程的影响。

论文引用：Shao, Y., Zhang, H., Yuan, Y., Wang, Y., Fan, W., & Xing, X.* (2025). Impacts of Typhoon on phytoplankton and CDOM in the South China Sea revealed by BGC-Argo floats and satellite composite analysis. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 130, e2025JG008966.https://doi.org/10.1029/2025JG008966