施沈陽 葛建忠 陳建忠 鄭曉琴 丁平興

摘要：通過使用FABM框架將水動力模型FVCOM與生態(tài)模型ERSEM進行耦合，構建了一個新的適用于近岸復雜地形并完整描述了低營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)的物理

生物地球化學耦合模型：FVCOM-FABM-ERSEM，基于該耦合模型分別建立了垂向一維模型和長江口三維模型，使用歐洲L4站的多年觀測資料對垂向一維模型（1DV）進行驗證，驗證結果良好，使用長江口三維模型模擬長江口及其附近海域20132016年的歷史過程，經與營養(yǎng)鹽和Chl-a觀測數(shù)據(jù)校驗，并利用MODIS衛(wèi)星遙感的海洋表層Chl-a分布數(shù)據(jù)對春季藻類暴發(fā)的空間分布進行了驗證，證明建立的耦合模型能正確刻畫長江口區(qū)域的溫度、鹽度、硝酸鹽、磷酸鹽、Chl-a等物理和生物地球化學過程，同時，使用模型對長江口鋒面區(qū)域的特征進行了再現(xiàn)，并討論了鹽度鋒、泥沙鋒、營養(yǎng)鹽鋒和葉綠素鋒相伴產生與相互作用的關系。

關鍵詞：FVCOM;ERSEM;FABM;生物地球化學過程;耦合

中圖分類號：P76文獻標志碼：A DOI：10.3969/j，issn，1000-5641.201941008

0引言

隨著海洋研究的逐漸深入，海洋數(shù)值模擬成為海洋生態(tài)環(huán)境研究中的一個重要手段，首先發(fā)展起來的海洋數(shù)值模式是描述海洋中物理過程的數(shù)值模式，20世紀60年代海洋數(shù)值預報開始出現(xiàn)，現(xiàn)今已經能較好地應用于海洋，并正向更加精確的方向發(fā)展，當前海洋研究中廣泛應用的數(shù)值模型有POM、FVCOM、ROMS和Delft3D等。

相比于描述海洋動力過程的物理模式，生態(tài)動力學模型發(fā)展較晚，20世紀80年代前半期海洋生態(tài)動力學模型才真正開始發(fā)展，目前，模型有向集合化發(fā)展的趨勢，即逐步形成Community System，如在主要的動力學模型ROMS和FVCOM這些基本框架的基礎上，都集成了較多的物理模型驅動的生態(tài)、生物地球化學模型，包括ROMS模型中的NPZD、CoSiNE和FENNEL，F(xiàn)VCOM模型中的GEM等，它們各有特色，對生態(tài)動力學的簡化概括程度都不一樣，如FVCOM中的GEM模型，其核心基于NPZD模型，生態(tài)動力過程相對簡單，缺乏水體酸化等碳酸鹽系統(tǒng)、底棲一水體交換等過程，同時值得注意的是，在物理模型與生態(tài)動力模型耦合過程中，上述所討論的NPZD、CoSiNE、FENNEL和GEM等模型都是在其主模型內部直接集成的，包含在其源代碼中，即這些模型只適用于其主模型，其他動力學模型需要進行大量的代碼重構才能使用，在跨模型間的普適性和通用性上有所欠缺。

此外，生態(tài)系統(tǒng)在近岸區(qū)域受人類活動影響劇烈，點源及面源輸入顯著，島嶼岸線復雜，從而造成生態(tài)要素空間差異顯著，因此，在近海區(qū)域有必要采用無結構化三角形網(wǎng)格的數(shù)值模型進行更精細的模擬，同時，由于低營養(yǎng)級種群在海洋生物地球化學循環(huán)中占有重要地位，因此，需選擇一個對海洋食物網(wǎng)低營養(yǎng)級描述完善，又易于使用的模型進行更加合理的生態(tài)動力學數(shù)值模擬。

本文擬基于無結構化三角形網(wǎng)格數(shù)值模型FVCOM和歐洲區(qū)域海生態(tài)模型ERSEM，構建一個新的適用于近岸復雜地形并完整描述了低營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)的物理生物地球化學耦合模型，該方法采用FABM作為“耦合器”，在FVCOM和ERSEM模型之間建立一個數(shù)據(jù)交換鏈接，從而形成物理和生物地球化學模型的通用、高效耦合，運用該模型建立垂向一維模型和長江口三維模型，并運用多種觀測資料對耦合模型進行檢驗，同時使用長江口三維模型模擬長江口及其附近海域的各種環(huán)境要素和浮游植物的分布特征，對長江口鋒面區(qū)域的基本特征進行再現(xiàn)，并簡單研究長江口鋒面區(qū)域的物理（鹽度、泥沙）與生物地球化學過程（營養(yǎng)鹽、浮游植物等）的相互作用，為對長江口赤潮等藻類暴發(fā)的時間和區(qū)域進行動力學模擬奠定基礎。

1材料與方法

1.1FVCOM-ERSEM耦合模型的建立

1.1.1FVCOM簡介

Finite Volume Community Ocean ModelfFVCOM）是一個無結構網(wǎng)格架構、有限體積、自由表面、三維原始方程的沿海洋流預測模型，該模型的控制方程包含了動量方程、連續(xù)性方程、溫度方程、鹽度方程以及密度方程，模型的主要優(yōu)勢在于其數(shù)值處理和岸線擬合的方法，它在水平方向上采用無結構化非重疊的三角形網(wǎng)格，可以對復雜的岸線和邊界進行擬合，同時還可以進行局部加密，以滿足多種不同的研究需求;垂直方向上采用地形跟蹤坐標，可以更好地模擬不規(guī)則的底部地形，因此特別適用于近海復雜地形岸線，另外，F(xiàn)VCOM具有的優(yōu)秀的標量守恒方程的解法使得其非常適合應用于跨學科的研究。

1.1.2ERSEM簡介

European Regional Sea Ecosystem ModelfERSEM）即歐洲區(qū)域海生態(tài)模型，是一個可用于海洋生物地球化學和較低營養(yǎng)級的生態(tài)動力學模擬的通用模型，是研究海洋食物網(wǎng)低營養(yǎng)級過程的最完善的生態(tài)系統(tǒng)模型之一，ERSEM將生態(tài)系統(tǒng)分為營養(yǎng)鹽、浮游植物、浮游動物、底棲生態(tài)系統(tǒng)、細菌分解、鐵循環(huán)、光衰減、鈣化和堿度9個模塊，每個模塊與其他模塊獨立，并且可以自由組合，根據(jù)具體要求進行設置，再根據(jù)周圍水體的環(huán)境條件（物理過程）、模塊內部作用（生物生理性進程）和模塊之間的作用（種群進程）完成計算。

ERSEM將海洋生態(tài)系統(tǒng)從宏觀上分為浮游生態(tài)系統(tǒng)和底棲生態(tài)系統(tǒng)兩個部分，這兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物地球化學狀態(tài)變量由以下兩個公式控制：

模型中包含了不同粒徑的浮游植物和浮游動物，生物的生命活動被概括為呼吸、捕食、死亡、排泄、釋放、攝取，另外還包含了微生物食物網(wǎng)、碳酸鹽系統(tǒng)和鈣化等生態(tài)系統(tǒng)過程，這些過程一起構成了完整的浮游和底棲生態(tài)系統(tǒng)中的碳、氮、磷、硅循環(huán)。

ERSEM中控制浮游植物生長的關鍵因素為光照，特定物種）（（硅藻、小型浮游植物、微型浮游植物和微微型浮游植物）總初級生產力計算公式如式（3）所示。

本文中使用Framework for Aquatic Biogeochemical Models（FABM）框架將FVCOM與ERSEM進行耦合，如圖1所示，F(xiàn)ABM是一個為海洋和水生系統(tǒng)的生物地球化學模型提供耦合協(xié)議的程序庫，它是一個獨立于域的編程框架，應用簡單，不更改兩個模型的內部結構，而是通過其所具有的不同功能的接口將兩個模型進行耦合，通過對接口的調整，可以人為控制耦合模型功能的多樣性，支持模型中任意數(shù)量的計算進程、預報變量、診斷變量，它還同時包括了對物理過程的各種反饋，并自帶生物地球化學模型的綜合庫，包括懸浮沉積物、氧化還原反應和浮游與底棲生態(tài)系統(tǒng)的相關描述。

在構建耦合模型時，F(xiàn)VCOM與ERSEM是分離的，F(xiàn)ABM嵌于其中，為它們的數(shù)據(jù)傳輸提供接口（見圖1），F(xiàn)ABM配備有生物地球化學模型的綜合庫，可以提供生物地球化學進程的相關信息，包括源項、預報變量的垂向速度（如下沉速率）、診斷變量，這些變量的值都在FVCOM或ERSEM中計算后再通過FABM傳輸，但FABM不參與海洋流體與生態(tài)過程的計算，如生物地球化學變量的輸運，邊界條件和徑流的設置以及讀取重新計算文件和存儲輸出，也不存儲物理環(huán)境和生物地球化學變量本身，這些功能都由FABM分別分配給FVCOM和ERSEM，F(xiàn)VCOM為模型的可執(zhí)行部分，負責存儲物理變量，處理數(shù)據(jù)的輸入和輸出，進行平流、擴散和時間積分的計算，ERSEM負責模型的生物地球化學計算，通過特定的yamI文件定義模型所擁有的內部生物地球化學變量與外部物理要素的關系，例如提供變量名、單位等，給出模型運行的環(huán)境、源與匯、邊界通量、垂向輸運速度等條件，整個計算空間中總葉綠素、總初級生產力、總碳的積分由FABM進行計算，從而方便使用者對能量和質量守恒進行檢驗。

1.2初始條件和邊界條件

模型設置分為物理部分設置和生化部分設置，物理部分設置包括溫度、鹽度、垂向混合、水平混合、底摩擦、徑流、潮汐等，生化部分設置包括各生化變量的初始場，各生物的生理特性變量，各種物質發(fā)生硝化、反硝化、再礦化等過程的變量，

模型中水深、流速、溫度、鹽度等初始場都通過輸入文件提供，垂向混合采用Mellor-Yamada2.5階湍流閉合模型，水平混合由水平擴散系數(shù)決定，海表和海底溫度、鹽度邊界條件分別由式（4）-（7）控制：

2結果與討論

2.1一維模型在歐洲L4站的應用

2.1.1站點資料與模型設置

歐洲L4站位于英吉利海峽P1.ymouth海域（50.25°N，4.22°E），如圖2所示，水深約50m，為英國普利茅斯海洋實驗室（PML）用于研究海洋時間序列和海洋生物多樣性的參考站點，該站點已有一百多年歷史，每周都會有研究人員進行觀測，觀測數(shù)據(jù)包含有大部分重要的海洋生態(tài)系統(tǒng)變量，同時還有著世界上時間尺度最長的浮游生物觀測數(shù)據(jù)，這些較長時間尺度的觀測可以用來補充站點觀測數(shù)據(jù)的缺失，也可以為觀測數(shù)據(jù)的變化提供合理解釋，由于歐洲L4站觀測資料種類豐富，時間序列長，因此我們使用該站點的相關資料對耦合模型進行驗證。

圖3為FVCOM-ERSEM耦合模型對歐洲L4站進行一維數(shù)值模擬所使用的網(wǎng)格示意圖，F(xiàn)VCOM的計算以控制體為基本要素，因此該一維模型由以6個三角形網(wǎng)格組成的一個完整控制體構成，每個網(wǎng)格點處有模型計算所需的標量型物理及生化變量，而矢量型物理量則在網(wǎng)格中心，一維模型不考慮徑流和開邊界輸入，海氣界面的相關資料為L4站的觀測資料，包含輻射、表面風速風向、空氣濕度、溫度等，浮游一底棲界面過程采用PML相關參數(shù)，物理過程的初始場，包括水位和流速，設置為無運動狀態(tài)，生化變量的初始場直接采用SSB-GOTM-ERSEM中對L4站進行類似垂向一維模型計算中所涉及的生物地球化學過程變量，這些變量在ERSEM的發(fā)布版本中直接作為testcase提供，同時，模型利用L4站溫度和鹽度剖面的連續(xù)觀測數(shù)據(jù)對一維模型進行同化，以考慮合理的垂向溫鹽結構和混合過程。

2.1.2檢驗結果分析

使用FVCOM-ERSEM耦合模型對歐洲L4站20072010年4年間的生物地球化學過程進行數(shù)值模擬，圖4a、圖4b和圖4c分別為表層硝酸鹽、磷酸鹽和總Chl-a濃度模擬結果的逐日平均連續(xù)過程圖，圖4d為表層短波輻射逐日平均連續(xù)過程圖，從圖4a、圖4b中可以看出，兩種營養(yǎng)鹽的模擬結果在數(shù)值量級與觀測結果中擬合較好，硝酸鹽和磷酸鹽濃度的模擬值與實測值分別為0-8umol/L和0-0.6umol/L，模型模擬結果與觀測結果的季節(jié)趨勢基本相同，但模擬結果的季節(jié)變化較觀測結果略有提前，由此造成誤差略大，硝酸鹽的均方根誤差為2.47umol/L，磷酸鹽的均方根誤差為0.05umol/L，圖4c中數(shù)值模擬的總Chl-a濃度包含了硅藻、小型藻、微型藻、微微型藻4種浮游植物，它的值的量級與實測值基本吻合，都為0-8mg/m³.均方根誤差為1.58mg/m³。

浮游植物生物量的季節(jié)性變化主要由溫度、光照、營養(yǎng)鹽和浮游動物攝食等因素共同作用_20J，冬季水體自身的混合作用以及歐洲北海冬季頻發(fā)的風暴潮混合作用使得底層營養(yǎng)鹽快速向上輸送，聚集到表層，同時冬季光照弱、溫度低，浮游植物生產力為一年中最低，所消耗營養(yǎng)鹽少，因此，冬季表層營養(yǎng)鹽為一年中的最大值，春季溫度和光照增強，浮游植物生產力增加，同時由于冬季營養(yǎng)鹽在表層累積，為浮游植物的快速生長提供了條件，浮游植物的大量出現(xiàn)使得表層營養(yǎng)鹽被快速消耗，因春季浮游植物的大量生長，夏季表層營養(yǎng)鹽濃度較低，同時表層海水由于陽光照射溫度升高產生的層化現(xiàn)象，使得底層營養(yǎng)鹽不能被大量輸送到表層，而歐洲北海的夏季風暴潮現(xiàn)象可以在一定程度上通過混合作用對表層營養(yǎng)鹽進行補充，因此夏季表層Chl-a和營養(yǎng)鹽濃度基本都維持在較低水平，偶爾會發(fā)生顯著的波動，秋季水體層化現(xiàn)象減弱，表層營養(yǎng)鹽得到補充，浮游植物生產力較高，會出現(xiàn)一年中的另一個濃度峰值。

雖然1DV模型能較好地刻畫L4站的生態(tài)動力學過程，但由于垂向一維模型的無外源過程，模型還存在一些誤差，例如，一是兩種營養(yǎng)鹽表層濃度模擬結果的相位較實測值略有提前，這是因為模型中的光照最大值出現(xiàn)在春季，當模型中的光照強度小于160w/m³時，浮游植物就會出現(xiàn)光限制，減少生長，因此，在模型中，2月份光照開始達到浮游植物生長所需強度，同時表層有大量營養(yǎng)鹽，浮游植物開始大量生長，而7月份光照開始成為限制因素，浮游植物生物量減少，在實際生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物受溫度、光照、營養(yǎng)鹽等多種環(huán)境因素共同作用，大部分浮游植物從3月份開始大量生長，9月份之后才開始減少，二是由于Chl-a測定方法的多樣性以及在實際生態(tài)系統(tǒng)中Chl-a與浮游植物種類、生物量、藻密度等的復雜關系，觀測所得Chl-a的值不一定能準確反映表層浮游植物的量，因此Chl-a的模擬結果與實測值相比誤差較大，在SSB-GOTM-ERSEM的模擬中對葉綠素的模擬也有類似結果其可能與側向外源輸入有關。

2.2三維模型在長江口的驗證與應用

2.2.1模型相關設置

在一維模型構建成功，并基本刻畫出L4站物理生物地球化學過程的基礎上，本文構建了一個用于模擬長江口及其鄰近海域物理生物地球化學過程的三維模型，其物理模型采用前期建立并已經進行了充分驗證同時仍在不斷改進的長江口三維模型，所使用的網(wǎng)格（見圖5）覆蓋了長江口、杭州灣以及東海部分區(qū)域，模型計算時間覆蓋20122017年，進行歷史過程模擬。

為考慮長江口的徑流和營養(yǎng)鹽輸入，模型中的河流邊界延伸到大通站，并使用大通站歷史流量和營養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)驅動模型;模型開邊界采用已經過充分驗證的FVCOM長江口物理過程的潮汐;同時外海開邊界的營養(yǎng)鹽、溶解氧采用World Ocean Atlas 2013數(shù)據(jù)集;開邊界總堿度（TA）采用海水溫度和鹽度的關系得到，海氣界面的通量來自European Centre for Medium-Range Weather Forecasts（ECMWF），空間分辨率為0.125°，時間分辨率為3h，主要包括風速、風向、大氣壓強、熱量、太陽輻射、空氣溫度、濕度、降水量和蒸發(fā)量;海床界面上的各種過程簡化為有機質在特定的再礦化速率下再礦化為溶解的有機態(tài)，以此來作為底棲生態(tài)系統(tǒng)對水體中營養(yǎng)鹽的補充，模型的初始場較為重要，先采用均一初始場經過1999^-2011年共13年的運行，并將后10年冬季平均作為實際模擬的初始場，

針對長江口的實際物理、生態(tài)動力學情況，我們先采用長江口鋒面內外共計7個站位（見圖5）的實測數(shù)據(jù)對模型進行了校正率定，對原始L4站所使用的模型中的光衰減部分進行了改進，在純水的吸收系數(shù)和后向散射系數(shù)的基礎上，針對長江口高濁度水體特征，增加了經過檢驗的泥沙對特定短波輻射的吸收系數(shù)和后向散射系數(shù)，根據(jù)長江口浮游植物的實際情況，調整了浮游植物對不同營養(yǎng)鹽的吸收率，將總堿度的計算方式從通過鹽度和溫度回歸計算，并通過生物過程進一步完善的方法，調整為動態(tài)堿度計算，修改了底部顆粒有機物再懸浮的臨界啟動切應力，使得所構建的模型更適用于長江口物理生物地球化學模擬。

2.2.2模擬結果的驗證與應用

在模型構建成功并進行了率定的基礎上，選取了20132016年中有較多航次重復觀測的兩個站位A（123.4991°E，31.0024°N）、B（123.4978°E，29.9699°N）（見圖5），利用觀測所得的溫度、鹽度、硝酸鹽、磷酸鹽、Chl-a等資料進行模型驗證，其結果如圖6所示，所有觀測數(shù)據(jù)基本都與模型模擬結果吻合，溫度和鹽度的均方根誤差為1.24℃和2.06.硝酸鹽、磷酸鹽、葉綠素的均方根誤差分別為7.80umol/L、0.29umol/L、2.44mg/m³.可見模型準確地刻畫了長江口外的溫度和鹽度，營養(yǎng)鹽和葉綠素的模擬誤差比溫度和鹽度略大，但能正確把握營養(yǎng)鹽和Chl-a的變化過程，對其季節(jié)性變化及其峰值過程都能較好地刻畫。

對于整個長江口及其附近海域的葉綠素分布的模擬結果檢驗，我們使用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，不同算法的葉綠素反演結果在濃度量值上具有一定的差異，但其空間分布具有較強的類似性，由于本研究不涉及葉綠素反演算法的差異性和合理性，因此采用MODIS這一公開發(fā)布并且廣泛使用的數(shù)據(jù)源進行驗證，同時，為盡量避免在高濃度區(qū)域由于算法原因帶來的不確定性，本文在使用MODIS遙感葉綠素數(shù)據(jù)時，將近岸20m水深以內高濁度水體區(qū)域的數(shù)據(jù)濾去，主要集中對比水深大于20m的外海區(qū)域葉綠素的高值區(qū)，圖7a和圖7b分別為2016年4月MODIS和模型模擬的表層葉綠素分布圖，圖中兩者的ChPa濃度平面分布基本吻合，在兩個圖中都存在一個東西方向延伸的ChPa高值區(qū)，位于123°E、29～N～32°N之間的區(qū)域，從舟山群島一直延伸至長江口海域，雖然衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示的ChPa高值區(qū)有更為明顯的斑塊狀特征，而通過模型模擬的Chl-a以條帶狀分布，但基本分布區(qū)域相近，高值區(qū)中心的ChPa濃度可以達到6mg/m³以上，從舟山群島東側海域向北部及陸架外海，Chl-a濃度均處于較低水平。

圖8為2016年長江口表層溫度、鹽度、硝酸鹽、磷酸鹽、ChPa在春季藻類暴發(fā)時期f4月、5月）兩個月平均的平面分布圖，從圖中可以看出，溫度由北向南逐漸增加（見圖8a），長江沖淡水攜帶大量泥沙和營養(yǎng)鹽經過口門進入東海區(qū)域后，與外海高鹽度、低泥沙濃度和低營養(yǎng)鹽海水相互作用，122°E～122.4°E處存在一個明顯的泥沙鋒面，泥沙濃度由0.6g/L迅速降低到0.2g/L（見圖8c），在這個區(qū)域中鹽度由10快速增加到25（見圖8b），營養(yǎng)鹽快速減少（見圖8d和8e），葉綠素濃度快速增加，分別形成了鹽度鋒面、營養(yǎng)鹽鋒面和葉綠素鋒面，這與研究者們對于長江口鋒面的研究結果一致，也可以看出在河口區(qū)域，鹽度鋒面、泥沙鋒面、營養(yǎng)鹽鋒面、葉綠素鋒面總是相伴產生，長江口峰面區(qū)域具有生物量高、種類多的特征，是海洋中高初級生產力區(qū)域，是海洋中生物地球化學過程最為劇烈的區(qū)域，光或透明度是長江口及其鄰近海域浮游植物生長的限制因素，懸沙鋒面區(qū)海水透明度迅速增加，再加上較高的營養(yǎng)鹽濃度使得浮游植物在該區(qū)域大量生長，形成葉綠素鋒面，鋒面外側由于營養(yǎng)鹽濃度相對較高，各種環(huán)境要素變化梯度較小，易于形成葉綠素高值區(qū)，圖8f中122.4°E～123°E、30°N～31°N即為整個海域葉綠素最高值的區(qū)域。

由以上驗證可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)VCOM-ERSEM物理生物地球化學耦合模型正確刻畫了長江口及其附近海域的各種主要環(huán)境要素和浮游植物的分布特征，正確再現(xiàn)了長江口鋒面區(qū)域的基本特征，也刻畫出了鹽度鋒、泥沙鋒、營養(yǎng)鹽鋒、葉綠素鋒之間相伴產生和相互作用的關系。

3結論

本文采用FABM框架協(xié)議將FVCOM水動力模型與生物地球化學模型ERSEM進行了耦合，構建了一個新的適用于近岸復雜地形并完整描述了低營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)的物理生物地球化學耦合模型，基于該模型對歐洲L4站的生物地球化學過程進行了垂向一維數(shù)值模擬，選取了具有代表性的營養(yǎng)鹽和Chl-a濃度進行分析，并使用獲得的觀測數(shù)據(jù)對表層營養(yǎng)鹽和Chl-a濃度的模擬結果進行了驗證，驗證結果良好，同時，還使用該模型對長江口生物地球化學過程進行了相關的模擬，選取了有較多航次觀測數(shù)據(jù)的兩個站位和MODIS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進行驗證，驗證結果發(fā)現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)基本相符，模型還能正確刻畫出長江口及其附近海域春季藻類暴發(fā)季節(jié)的表層溫度、鹽度、硝酸鹽、磷酸鹽、Chl-a濃度的空間分布特征，再現(xiàn)了長江口鋒面區(qū)域的基本特征，也刻畫出了鹽度鋒、泥沙鋒、營養(yǎng)鹽鋒、葉綠素鋒之間相伴產生和相互作用的關系。

總的來說，基于FVCOM所構建的FVCOM-ERSEM物理生物地球化學耦合模型是合理的，一維和三維數(shù)值模擬都是成功的，一維和三維模型的成功運用也體現(xiàn)了模型的普適性，但本文對模型的率定以及敏感性分析還較少，在今后的工作中我們會對模型進行進一步的研究修正與驗證，為將模型運用于模擬東海以及長江口的生物地球化學奠定基礎。