Abstract The phytoplankton and zooplankton biomass as well as nutrients in the southern region of Kuroshio Extension (KE) presents obvious decadal variability. Both local and remote links between biomass and physical properties are investigated by comparing satellite observations and the outputs from a biological-physical coupled model. The Regional Ocean Model System (ROMS) and Carbon, Silicate, and Nitrogen Ecosystem (CoSiNE) cover the entire Pacific Ocean. The ROMS-CoSiNE model captures the spatial distribution and decadal variation of the key biological variables including phytoplankton and zooplankton biomass and nutrients in the upper ocean around the KE. The decadal variation in the region is mainly caused by the westward-propagating signals that originate from the central and eastern North Pacific. Specifically, these signals are induced by the decadal oscillation of vertical displacement related to large-scale decadal Pacific modes, such as the North Pacific Gyre Oscillation (NGPO). The evidence obtained here includes not only from surface variables (sea surface height and surface chlorophyll) but also from the variables in the deeper ocean (thermocline, subsurface nutrients, upper 100-m phytoplankton and zooplankton biomass) in the KE region. The signals of the variables in the southern KE region significantly lag that of the NPGO in the central and eastern North Pacific by about 2–4 years. The upper ocean nitrogen budget to conducted to evaluate the contribution of vertical and horizontal advection for the decadal variation of nutrients.

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黑潮延伸南部地区养分和生物量的年代际变化

摘要 黑潮延伸带（KE）南部地区浮游植物和浮游动物生物量及养分呈现明显的年代际变异性。通过比较卫星观测和生物-物理耦合模型的输出，研究了生物量和物理特性之间的本地和远程联系。区域海洋模式系统 (ROMS) 和碳、硅酸盐和氮生态系统 (CoSiNE) 覆盖整个太平洋。ROMS-CoSiNE 模型捕获了关键生物变量的空间分布和年代际变化，包括 KE 周围上层海洋中的浮游植物和浮游动物生物量和养分。该地区的年代际变化主要是由来自北太平洋中部和东部的向西传播的信号引起的。具体来说，这些信号是由与大尺度年代际太平洋模式相关的垂直位移年代际振荡引起的，例如北太平洋环流振荡 (NGPO)。这里获得的证据不仅包括来自 KE 区域的表面变量（海面高度和表面叶绿素），还包括来自更深海洋的变量（温跃层、地下营养、上层 100 米浮游植物和浮游动物生物量）。KE 南部地区的变量信号明显滞后于北太平洋中部和东部的 NPGO 大约 2-4 年。进行上层海洋氮收支以评估垂直和水平平流对营养物质年代际变化的贡献。例如北太平洋环流振荡（NGPO）。这里获得的证据不仅包括来自 KE 区域的表面变量（海面高度和表面叶绿素），还包括来自更深海洋的变量（温跃层、地下营养、上层 100 米浮游植物和浮游动物生物量）。KE 南部地区的变量信号明显滞后于北太平洋中部和东部的 NPGO 大约 2-4 年。进行上层海洋氮收支以评估垂直和水平平流对营养物质年代际变化的贡献。例如北太平洋环流振荡（NGPO）。这里获得的证据不仅包括来自 KE 区域的表面变量（海面高度和表面叶绿素），还包括来自更深海洋的变量（温跃层、地下营养、上层 100 米浮游植物和浮游动物生物量）。KE 南部地区的变量信号明显滞后于北太平洋中部和东部的 NPGO 大约 2-4 年。进行上层海洋氮收支以评估垂直和水平平流对营养物质年代际变化的贡献。KE 区域的上层 100 米浮游植物和浮游动物生物量）。KE 南部地区的变量信号明显滞后于北太平洋中部和东部的 NPGO 大约 2-4 年。进行上层海洋氮收支以评估垂直和水平平流对营养物质年代际变化的贡献。KE 区域的上层 100 米浮游植物和浮游动物生物量）。KE 南部地区的变量信号明显滞后于北太平洋中部和东部的 NPGO 大约 2-4 年。进行上层海洋氮收支以评估垂直和水平平流对营养物质年代际变化的贡献。