用nLw555把东海分成清水与浊水两区后，CatBoost重建的pCO2显示浊水区其实是弱碳源，使常规模型对东海碳汇高估约46%
核心概要
该研究以MODIS归一化离水辐亮度nLw555=1.5 mW cm-2 µm-1 sr-1为阈值把东海划分为清水区（CW）与浊水区（TW），用把水体类型作为类别变量的CatBoost模型结合多光谱卫星变量重建2003—2023年海表pCO2，独立测试集整体精度R2=0.86、RMSE=16.55 µatm，浊水区RMSE较常规模型最多降低约81%，21年气候态显示CW均值361.2 µatm、TW均值415.1 µatm，TW为受非热力正异常（+28.09 µatm）驱动的弱净碳源（+0.50 Tg C yr-1），据此估算常规模型对东海总碳吸收高估约46%（约4.04 Tg C yr-1）。
(Figure 1)—act as a massive source of resuspended sediments.
· 第 2 页深度剖析
把nLw555从连续预测因子改为类别型“水体类型”输入，使单一模型能在同一框架内分区学习，浊水区预测误差大幅下降。 以往卫星pCO2算法（经验回归、MeSAA与机器学习）多把光学代理量当作连续数值输入，未显式划分区域；本研究以nLw555双峰分布确定阈值1.5 mW cm-2 µm-1 sr-1，将水体类型作为类别特征输入CatBoost。 独立测试集整体R2=0.86、RMSE=16.55 µatm；分区结果为CW R2=0.82、RMSE=15.64 µatm，TW R2=0.82、RMSE=22.01 µatm；与Liu et al. (2023b)、Yu et al. (2023)、Chen et al. (2016)相比，浊水区RMSE相对降低约81%、65%、52%；消融实验中移除水体类型变量使TW测试RMSE由22.01升至26.62 µatm。
21年重建结果显示清水区与浊水区是控制机制相反的两种碳系统：CW以夏季生物吸收为主，TW由非热力过程主导并整体为弱碳源。 此前对东海的认识多基于短时段观测或未分区的统一建模，难以把相反符号的驱动机制分开；本研究给出2003—2023年分区气候态与热力/非热力分解。 CW年均非热力异常为-23.15 µatm、TW为+28.09 µatm（Cohen's d=-0.75，p<0.001）；TW夏季通量均值8.55±6.43 mmol m-2 d-1、秋季7.40±4.07 mmol m-2 d-1，冬季转为汇（-3.96±3.22 mmol m-2 d-1）；年尺度TW为净源+0.40±6.66 mmol m-2 d-1。
大气CO2增长快于两区海表pCO2增长，热力学梯度持续扩大，使清水区碳汇显著增强、浊水区碳源能力持续减弱。 研究把长期通量趋势归因于大气强迫而非风场变化，并给出分区趋势斜率与显著性检验。 大气CO2增速+2.41 µatm yr-1，CW为+0.66 µatm yr-1、TW为+1.11 µatm yr-1（TW趋势p=0.06）；CW通量异常趋势-0.182 mmol m-2 d-1 yr-1（Mann-Kendall Z=-5.405，p<0.001），TW为-0.166 mmol m-2 d-1 yr-1（Z=-4.460，p<0.001）；CW风速异常趋势-0.0004 m s-1 yr-1（p=0.976）。
把浊水区识别为弱源而非汇，显著改变东海区域碳收支估计。 与Yu et al. (2023)框架对比，常规方法在浊水近岸把源误判为强汇，导致整个陆架尺度碳吸收被高估。 TW区Yu et al. (2023)估计为-5.50 mmol m-2 d-1强汇，本研究为+0.78 mmol m-2 d-1弱源，差异约4.04 Tg C yr-1；全东海本研究年吸收8.05 Tg C yr-1，比Yu et al. (2023)的14.80 Tg C yr-1低约46%；1万次Monte Carlo给出8.64±0.92 Tg C yr-1与TW +0.63±0.06 Tg C yr-1，95%上界10.44 Tg C yr-1仍低于14.80 Tg C yr-1。
启示与展望
该框架面向受河流影响、光学性质差异显著的近岸陆架，适用于以MODIS等水色卫星数据重建月尺度海表pCO2与海气CO2通量的场景，服务对象包括区域碳收支核算、陆架碳循环机制研究与近岸监测设计。作者提出，nLw555作为浊水羽流光学代理在东海之外的复杂近岸（如俄勒冈与华盛顿海岸）已有应用基础，密西西比河与亚马逊河口的观测也提示高浊度与陆源有机质输入会形成与相邻清水陆架不同的生物地球化学区，因此分区建模思路有望推广到其他大河影响陆架；但作者同时说明，该框架仅在东海开发与验证，全球可迁移性仍是需要多系统实测数据检验的假设。
浊水区海表pCO2的上升趋势在2003—2023年未达统计显著（p=0.06），作者将其归因于该区巨大的时空变异，因此单看海洋趋势需谨慎，长期通量趋势的稳健性主要来自大气CO2强迫。模型对浊水区pCO2超过500 µatm的极端值存在低估，且该偏差在训练、验证与测试集上一致出现，作者认为这反映极端现场观测稀疏而非过拟合，并提示浊水区作为碳源的未来作用可能比当前估计更大。重建21年气候态部分依赖再分析盐度产品，0.1°（约11.1 km）空间分块略小于14.3 km的去相关尺度，作者称敏感性分析显示影响很小。此外，本次可获取的文本为不完整版本，图件与补充材料（如Supplementary Table S1、S2与Supplementary Figure S1–S3）未包含在内，因此涉及阈值敏感性、超参数设置与消融细节的具体数值只能依据正文叙述，无法逐项核对。