北冰洋是受河流影响最严重的海洋。北极沿海水体位于浮游植物大量繁殖常见的陆海界面，是受气候变化影响最严重的地区之一。鉴于浮游植物对支持海洋食物网的能量转移至关重要，因此叶绿素a浓度(Chl)的准确估计对于提高我们对北极海洋生态系统及其对持续气候变化的反应的认识至关重要。叶绿素a浓度经常被用作浮游植物生物量的代表。由于AO独特而复杂的生物光学性质，仍需努力获得更准确的Chl估计，特别是对于具有高彩色碎屑物质(CDM)含量的沿海水域。

在本研究中，我们优化了garversiegel - maritorena (GSM)算法，使用由7个波长(原始GSM波长加625 nm)组成的北极生物光学数据集。结果表明，我们的调谐算法，即GSMA，优于另一种 AO GSM算法，即AO.GSM，并将Chl估计的精度提高了8%。此外，另一个明显的优势是当AO.GSM失败了，GSMA仍然能够在大部分时间对cdm丰富的水域产生合理的回收。在一个卫星图像和两个非北极海岸数据集上的评估进一步证实了GSMA在应用于海岸水域时表现出显著的鲁棒性。

图 1 不同的数据集显示站位置的北冰洋地图

图 2 用于为GSM算法寻找最佳输入参数集的策略

图 3 原位( a ) Chl和( b )acdm( 443 )的频率分布

图 4 使用AO获得的Chl估值之间的T-Arctic数据集比较。GSM 和 GSMA 分为以下四类:   （a）chl.Acdm，（b）chl.ACDM，（c）CHL.acdm，（d）CHL.ACDM。

图 9 通过AO估算Chl的核密度图。GSM和GSMA采用Sentinel 3B于2020年9月10日在莉娜河羽流附近拍摄的OLCI反射率产品。

图 10  AO的比较。使用（a）CCRR和（b）COASTlOOC 数据集估计GSM和 gsma 导出的Chl

文献来源：Juan Li, Atsushi Matsuoka, Stanford B. Hooker, Stéphane Maritorena, Xiaoping Pang, and Marcel Babin, "A tuned ocean color algorithm for the Arctic Ocean: a solution for waters with high CDM content," Opt. Express 31, 38494-38512 (2023)