Ø 个人简介：
杜川军，博士生导师，海南大学海洋科学学院副研究员。研究方向包括海洋碳氮循环、海洋水动力-生态数值模拟开发与应用、物理-生物地球化学相互作用、海洋大数据分析和机器学习等。2015年赴北卡罗莱纳州立大学访学，2016年于厦门大学获得博士学位，2016年至2021年，先后于香港科技大学及厦门大学从事博士后研究。获博士后创新人才支持计划资助。主持国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划子课题、基金委重大项目子课题、博士后基金、海南省面上项目等。目前在 Science Advances、National Science Review等期刊发表SCI论文21篇，其中以第一和通讯作者在 Global and Planetary Change、Geophysical Research Letters、Biogeosciences、Progress in Oceanography和 Marine Pollution Bulletin等国际重要期刊发表论文7篇。
E-mail: cjdu@hainanu.edu.cn
Ø 个人履历：
2025.09 – 至今，海南大学，海洋科学学院，副研究员
2021.07 – 2025.09，海南大学，海洋科学与工程学院/南海海洋资源利用国家重点实验室，副研究员
2018.06 – 2021.06，厦门大学，海洋与地球学院，博士后
2016.11 – 2017.11，香港科技大学，环境与可持续发展学部，博士后
2011.09 – 2016.07，厦门大学，环境与生态学院，博士
Ø 研究方向：
1）海洋中碳、氮、磷、硅等元素的输运、源汇过程与收支。
2）发展海洋水动力-生态耦合数值模拟系统，用以模拟和预测海流、化学元素、浮游动植物等关键参数的分布规律、响应过程及输运。
3）解析海洋多尺度过程（如中尺度涡旋、亚中尺度过程）对元素收支的影响。
4）利用人工智能（如机器学习）技术分析海洋大数据，揭示气候变化与人类活动对海洋碳氮循环的影响及其内在机制。
Ø 科研项目：
1、国家自然科学基金面上项目，南海溶解有机氮跨等密度面与侧向输运的耦合解析及其对真光层氮收支的调控机制（42576215），2026.01-2029.12，65万元，主持，在研。
2、国家自然科学基金重大项目子课题，远海岛礁海域海洋动力过程及其生源物质输运（42494881），2025.01-2029.12，38.55万元，主持，在研。
3、国家重点研发计划子课题，西北太平洋碳氮磷铁的分布、迁移与循环过程（2023YFF0805001），2024.01-2028.12，35万元，主持，在研。
4、海南省自然科学基金面上项目，琼东上升流海域营养物质跨等密度面输运及其控制机制（624MS037），2024.01-2026.12，8万元，主持，在研。
5、海南省科技人才创新项目，海南典型河流-河口-近海连续体生源要素循环及温室气体源汇过程（KJRC2023B04），2024.01-2026.12，200万元，项目骨干，在研。
6、海南大学科研启动基金项目，海南近海海洋环境数值模拟系统（RZ2200001152），2021.07-2026.07，40万元，主持，在研。
7、中国工程科技发展战略海南研究院咨询研究项目，海南海洋环境监测体系与相关产业发展战略研究（21-HN-ZT-08），2021.12-2022.11，50万元，项目骨干，已结题。
8、国家自然科学基金重大项目，海洋荒漠区常量和微量营养物质的来源、通量及其时空分布格局（41890801），2019.01-2023.12，340万元，项目骨干，已结题。
9、中国博士后科学基金会，博士后创新人才支持计划，中国海营养盐和碳的时空格局和物理-生物地球化学调控（BX20180178），2018.07-2021.07，60万元，主持，已结题。
10、国家自然科学基金重大研究计划项目，南海深部生物地球化学-物理耦合过程对海-气界面CO₂通量的调控（91328202），2014.01-2017.12，420万元，参与，已结题。
Ø 承担课程：
承担海南大学《物理海洋学》与《物理海洋学实验》本科生课程教学，并已指导两届海洋科学专业本科毕业生及一届硕士毕业生。
Ø 前期科研成果概述：
（1）在寡营养盐海区，海洋动力过程驱动的跨等密度面营养盐输入是维持上层海洋生产力的关键。然而，因同步观测数据匮乏，其通量难以准确量化。本研究基于南海的高分辨率湍流与营养盐同步观测，首次定量了硝酸盐等生源要素的跨密度面扩散与平流通量。研究提出了真光层“双层结构”新假设：上部的营养盐匮乏层有效通量极低，依赖固氮等新生氮源；而下部的营养盐充足层通量骤增3个数量级，成为支持输出生产力的主要来源。该研究发表于 Geophysical Research Letters。
（2）南海北部上层营养盐的分布格局与主导机制此前不明。基于包含四个季节的航次观测数据，本研究通过构建等密度面混合模型，首次揭示黑潮入侵是调控该海域营养盐空间分布与季节变化的主控因素。此项研究建立的模型方法已被广泛应用于南海及其他海域的物理与生物地球化学过程研究。该成果发表于 Biogeosciences。
（3）传统观测手段限制了对海洋营养盐时空全貌的认知。针对世界海洋图集在南海误差较大的问题，本研究基于营养盐与温盐参数的准保守关系，利用优化插值算法，重建了1950-2018年南海长时间序列、高分辨率营养盐数据集，将数据量提升超千倍。该数据集清晰揭示了南海营养盐的气候态分布与季节变化规律，为研究初级生产、生物泵及改进数值模型提供了关键数据支撑。相关研究发表于 Progress in Oceanography。
（4）南海碳酸盐体系的收支与动力机制认知尚浅。本研究利用三维生物地球化学-物理耦合数值模型，系统分析了南海碳收支。结果表明，经吕宋海峡输入的西菲律宾海水是溶解无机碳的主要来源，而南海内部的强动力与生物过程共同主导了其空间分布、季节变化及海气交换。在真光层，物理输运与生物消耗对DIC季节变化的贡献相当；在中深层，物理输运则为主导因子。该研究发表于 Progress in Oceanography。
（5）本研究通过优化一维生物地球化学模型，结合温盐反演的高分辨率营养盐数据，系统解析了南海颗粒有机碳输出通量的气候态特征。结果显示，南海POC通量存在显著的空间异质性与季节动态，北部和西部海盆通量较高，春冬季均值较夏秋季提升35-42%。在富营养海域，冬季硝酸盐浓度主导POC分布；而在寡营养海域，中尺度过程驱动的营养跃层垂向位移为核心调控机制。该研究揭示了物理-生物耦合过程对碳输出的多尺度驱动特征，发表于 Progress in Oceanography。
（6）本研究基于北太平洋副热带流涡区夏、冬两季的高分辨率观测，首次系统量化了硝酸盐等的跨等密度面输送通量。研究发现通量空间变异显著，受营养盐垂直梯度控制，但季节差异不显著。通量比值分析表明，该输送过程有助于缓解上层海洋的氮限制。研究进一步结合气候态数据，估算出该通量对区域新生产氮、磷需求的贡献率，清晰界定了其在营养盐收支中的相对重要性，相关成果发表于 Global and Planetary Change。
Ø 论文专著
(1) Zhu, S., Zhang, J., Liu, Q., Shiller, A., Du, C., Cao, Z., Guo, X., Cai, Y., & Liu, X. (2025). Quantifying nutrient supply to the eddy-influenced subtropical North Pacific upper ocean: Modified optimum multiparameter analysis using rare earth elements from three GEOTRACES cruises. Limnology and Oceanography, in press.
(2) Yu, J., Cai, Y., Li, Y., Huang, W., Luo, L., Xu, M., Liu, J., Kao, S.-J., Zheng, N., Li, Q., Wang, H., & Du, C.* (2025). Decadal nutrient dynamics in a tropical bay: spatiotemporal variations and drivers in Haikou Bay and adjacent coastal waters (2010-2021). Marine Pollution Bulletin, 221, 118499.
(3) Du, C., Dai, M., Liu, Z., Hu, Z., Yang, J.-Y. T., Zhou, K., Lin, H., Yuan, Z., Wang, L., Huang, T., Guo, L., Wang, Z., & Kao, S.-J. (2025). Diapycnal fluxes of nutrients in the North Pacific Subtropical Gyre. Global and Planetary Change, 253, 104973.
(4) Du, C.,* Dai, M., Zhou, K., He, Y., & Kao, S.-J. (2025). Nutricline heaving regulates carbon export in the South China Sea. Progress in Oceanography, 232, 103437.
(5) Yuan, Z.-X., Browning, T. J., Du, C., Shen, H., Wang, L., Ma, Y., Jiang, Z., Liu, Z., Zhou, K., Kao, S.-J., & Dai, M. (2023). Enhanced phosphate consumption stimulated by nitrogen fixation within a cyclonic eddy in the Northwest Pacific. Journal of Geophysical Research: Oceans, 128, e2023JC019947.
(6) Liu, L., Chen, M., Wan, X. S., Du, C., Liu, Z., Hu, Z., Jiang, Z.-P., Zhou, K., Lin, H., Shen, H., Zhao, D., Yuan, L., Hou, L., Yang, J.-Y. T., Li, X., Kao, S.-J., Zakem, E. J., Qin, W., Dai, M., & Zhang, Y. (2023). Reduced nitrite accumulation at the primary nitrite maximum in the cyclonic eddies in the western North Pacific subtropical gyre. Science Advances, 9(33), eade2078.
(7) Dai, M., Luo, Y.-W., Achterberg, E. P., Browning, T. J., Cai, Y., Cao, Z., Chai, F., Chen, B., Church, M. J., Ci, D., Du, C., Gao, K., Guo, X., Hu, Z., Kao, S.-J., Laws, E. A., Lee, Z., Lin, H., Liu, Q., Liu, X., Luo, W., Meng, F., Shang, S., Shi, D., Saito, H., Song, L., Wan, X. S., Wang, Y., Wang, W., Wen, Z., Xiu, P., Zhang, J., Zhang, R., & Zhou, K. (2023). Upper ocean biogeochemistry of the oligotrophic North Pacific subtropical gyre: From nutrient sources to carbon export. Reviews of Geophysics, 61, e2022RG000800.
(8) Zhou, K., Xu, Y., Kao, S.-J., Xiu, P., Wan, X., Huang, B., Liu, X., Du, C., Sun, J., Sun, Z., & Dai, M. (2023). Changes in nutrient stoichiometry in responding to diatom growth in cyclonic eddies. Geoscience Letters, 10, 12.
(9) Yuan, Z.-W., Browning, T. J., Zhang, R., Wang, C., Du, C., Wang, Y., Chen, Y., Liu, Z., Liu, X., Shi, D., & Dai, M. (2023). Potential drivers and consequences of regional phosphate depletion in the western subtropical North Pacific. Limnology and Oceanography Letters, 8, 509–518.
(10) Yang, J.-Y., Tang, J.-M., Kang, S., Dai, M., Kao, S.-J., Yan, X., Xu, M. N., & Du, C. (2022). Comparison of nitrate isotopes between the South China Sea and western North Pacific Ocean: Insights into biogeochemical signals and water exchange. Journal of Geophysical Research: Oceans, 127(5), e2021JC018304.
(11) Wen, Z., Browning, T. J., Cai, Y., Dai, R., Zhang, R., Du, C., Jiang, R., Lin, W., Liu, X., Cao, Z., Hong, H., Dai, M., & Shi, D. (2022). Nutrient regulation of biological nitrogen fixation across the tropical western North Pacific. Science Advances, 8(5), eabl7564.
(12) Zhu, Y., Liu, J., Mulholland, M., Du, C., Wang, L., Widner, B., Huang, T., Yang, Y., & Dai, M. (2021). Dynamics of ammonium biogeochemistry in an oligotrophic regime in the South China Sea. Marine Chemistry, 237, 104040.
(13) Du, C., He, R., Liu, Z., Huang, T., Wang, L., Yuan, Z., Xu, Y., Wang, Z., & Dai, M. (2021). Climatology of nutrient distributions in the South China Sea based on a large data set derived from a new algorithm. Progress in Oceanography, 195, 102586.
(14) Du, C., Gan, J., Hui, C. R., Lu, Z., Zhao, Z., Roberts, E., & Dai, M. (2020). Dynamics of dissolved inorganic carbon in the South China Sea: A modeling study. Progress in Oceanography, 186, 102367.
(15) Cao, Z., Yang, W., Zhao, Y., Guo, X., Yin, Z., Du, C., Zhao, H., & Dai, M. (2020). Diagnosis of CO2 dynamics and fluxes in global coastal oceans. National Science Review.
(16) Xie, T., Newton, R., Schlosser, P., Du, C., & Dai, M. (2019). Long-term mean mass, heat and nutrient flux through the Indonesian Seas, based on the tritium inventory in the Pacific and Indian oceans. Journal of Geophysical Research: Oceans.
(17) Xiu, P., Dai, M., Chai, F., Zhou, K., Zeng, L., & Du, C. (2018). On contributions by wind-induced mixing and eddy pumping to interannual chlorophyll variability during different ENSO phases in the northern South China Sea. Limnology and Oceanography.
(18) Du, C., Liu, Z., Kao, S.-J., & Dai, M. (2017). Diapycnal fluxes of nutrients in an oligotrophic oceanic regime: The South China Sea. Geophysical Research Letters, 44, 2017GL074921.
(19) Qian, W., Dai, M., Xu, M., Kao, S.-J., Du, C., Liu, J. W., Wang, H. J., Guo, L. G., & Wang, L. F. (2017). Non-local drivers of the summer hypoxia in the East China Sea off the Changjiang Estuary. Estuarine, Coastal and Shelf Science.
(20) Wu, K., Dai, M. H., Chen, J. H., Meng, F. F., Li, X. L., Liu, Z. Y., Du, C., & Gan, J. P. (2015). Dissolved organic carbon in the South China Sea and its exchange with the Western Pacific Ocean. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 122, 41–51.
(21) Du, C., Liu, Z. Y., Dai, M. H., Kao, S. J., Cao, Z. M., Zhang, Y., Huang, T., Wang, L. F., & Li, Y. (2013). Impact of the Kuroshio intrusion on the nutrient inventory in the upper northern South China Sea: Insights from an isopycnal mixing model. Biogeosciences, 10, 1–14.
(22) Dai, M., Cao, Z. M., Guo, X. H., Zhai, W. D., Liu, Z. Y., Yin, Z. Q., Xu, Y. P., Gan, J. P., Hu, J. Y., & Du, C. (2013). Why are some marginal seas sources of atmospheric CO2? Geophysical Research Letters, 40, 2154–2158.
(23) 王丽芳, 黄韬, 杜川军, 郭香会 (2021). 不同海水营养盐现场连续观测系统的比较研究. 热带海洋学报, 40(3), 103–113.
