近日,由中科院海洋研究所研究員宋金明團(tuán)隊設(shè)計的國內(nèi)首套全球海洋表層海水二氧化碳分壓(pCO2)數(shù)據(jù)產(chǎn)品正式發(fā)布。該產(chǎn)品基于逐步前反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Stepwise FFNN)的pCO2數(shù)據(jù)產(chǎn)品重構(gòu)算法,構(gòu)建了1992年1月至2019年7月全球大洋表層海水pCO2格點數(shù)據(jù),為研究表層海水pCO2、二氧化碳通量、海洋碳源匯提供了重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。該研究成果在線發(fā)表于《生物地球科學(xué)》。
海洋是地球系統(tǒng)中最大的碳庫。長期、連續(xù)、廣覆蓋度的全球海洋表層海水pCO2數(shù)據(jù)產(chǎn)品對于海洋碳源匯準(zhǔn)確評估具有重要意義。然而,目前國際上缺乏成熟的全球尺度數(shù)據(jù)產(chǎn)品,海洋碳源匯強(qiáng)度估算不確定性大。
針對這一問題,國內(nèi)外開始探索基于人工智能的長時間序列格點數(shù)據(jù)產(chǎn)品研制技術(shù),通過不同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來擬合pCO2與關(guān)聯(lián)參數(shù)的關(guān)系,進(jìn)而構(gòu)建格點數(shù)據(jù)產(chǎn)品。但現(xiàn)有pCO2產(chǎn)品研制技術(shù)通常在全球使用相同的一套擬合參數(shù),忽略了不同海域pCO2影響因素的差異,并且參數(shù)選取的主觀性大,無法準(zhǔn)確反映海洋真實變化情況。
宋金明團(tuán)隊研發(fā)的該套數(shù)據(jù)產(chǎn)品時間分辨率為月,空間分辨率為1°。與現(xiàn)有產(chǎn)品相比,該產(chǎn)品考慮了不同海域pCO2影響因素的差異,將全球大洋劃分為11個區(qū)域,在不同海域分別挑選與pCO2變化最密切相關(guān)的關(guān)聯(lián)參數(shù),并且使用了基于統(tǒng)計學(xué)依據(jù)的參數(shù)選擇算法,減少了主觀選擇二氧化碳關(guān)聯(lián)參數(shù)帶來的不確定性,顯著提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精度。
宋金明表示,與國際同類產(chǎn)品相比,本數(shù)據(jù)產(chǎn)品的誤差更低。Stepwise FFNN算法在構(gòu)建格點數(shù)據(jù)的同時,還給出了不同海域插值誤差最低的關(guān)聯(lián)參數(shù)表。目前,該數(shù)據(jù)產(chǎn)品已在中科院海洋科學(xué)數(shù)據(jù)中心發(fā)布,并面向全球公開共享。(記者 廖洋)
標(biāo)簽: 全球表層海水 二氧化碳分壓數(shù)據(jù) 地球系統(tǒng) 海洋碳源匯