物理模式基于ROMS（The Regional Ocean Modeling System），模式水平方向采用正交曲线网格坐标，垂向采用地形跟随的坐标系统积分原始变量控制方程，能较好的拟合岸界和模拟海洋的边界层过程。模式的计算范围包括整个南海和部分西北太平洋海域（99^oE-150^oE，15^oS-29^oN；图1），模式的水平分辨率为1/24度（约4.5 km），垂向分30层。模型的计算水深采用SRTM30_PLUS V8资料，该水深资料的分辨率为1/30度。

    生态模式基于CoSiNE（Carbon, Silicate and Nitrogen Ecosystem; Chai等，2002），研究团队在此基础上发展了CoSiNE-15模式（图2）。该模式包含两种大小的浮游植物（S1、S2）及其对应的叶绿素浓度（Chl1、Chl2）、两种大小的浮游动物（ZZ1、ZZ2）、颗粒氮（DN）和颗粒硅（BSi）、硝酸盐（NO3）、氨盐（NH4）、硅酸盐（SiOH4）、磷酸盐（PO4）、溶解无机碳（DIC）、水体碱度（TALK）和溶解氧（DO）。其中，S1代表小型浮游植物，其浓度除了由营养盐决定外，很大程度上还受到ZZ1的捕食控制。S2代表硅藻，通过硅酸盐进行硅化作用并产出BSi。ZZ2代表大型浮游动物，主要捕食ZZ1和S2。在透光层以下，营养盐的再循环取决于下沉颗粒物的大小、下沉速度以及环境场的温度。颗粒氮先进行氨化作用转成NH4，再通过硝化作用转成NO3。物理模式和生态模式耦合运行，二者采用一样的水平和垂向网格设置。

图2 CoSiNE-15生态模式流程图