钡（Ba）的沉积通量长期被用作古海洋生产力的替代指标，但其循环机制存在重大不确定性：远洋重晶石（barite, BaSO₄）中的 Ba 究竟源自海水还是有机质、重晶石在何处沉淀与溶解、以及 Ba 与 Si 循环为何高度相似。Liang et al. (2025) 构建了首个全球三维溶解 Ba 机理模型，通过反演得出"海水是远洋重晶石主要 Ba 源"（>99%）、"90% 沉淀发生在 900 m 以上"、"约 2/3 水柱溶解 + 1/3 海底溶解"等结论。
该模型仅用溶解 Ba 浓度（GEOTRACES IDP2021，2604 点）作为约束，δ¹³⁸Ba 同位素在原文中仅被列为未来工作。本项目的核心科学目标即在于把 Ba 稳定同位素（δ¹³⁸Ba）作为独立约束引入模型，利用同位素的质量依赖分馏信息进一步区分"海水源"与"有机质源"重晶石，从而约束 Ba 循环的关键通量。
构建全球海洋网格与环流数据层，提供 91×180×24 网格、海洋掩膜、体积/层厚、OCIM 稳态输运矩阵，以及磷吸收/再矿化生产力驱动场和重晶石饱和度场。
采用稳态线性方程组求解，把状态向量拆成 ¹³⁴Ba 与 ¹³⁸Ba 两个独立浓度场同步求解，δ¹³⁸Ba 在求解后由比值计算得到。
提供源汇过程模块，包含浓度锁定、有机质路径（吸收—再矿化—沉淀—溶解）、海水源重晶石沉淀等机制，并附 Ω 依赖溶解、双粒径沉降等多套公式变体。
引入同位素分馏模块，在重晶石沉淀项上对 ¹³⁸Ba 做对角缩放，使海水残留部分偏重，产生"表层重、深层轻"的垂向结构。
提供参数优化模块，用 fmincon 对 f、c1、c2 三个自由参数进行反演，其余参数固定为文献值，控制评估次数在计算预算内。
提供观测数据同化与代价函数模块，把离散站位观测最近邻映射到模型网格，并以体积加权均方误差同时拟合总 Ba 浓度与 δ¹³⁸Ba。
提供可视化与诊断模块，支持控制运行场绘制、浓度与同位素模型-观测对比、δ¹³⁸Ba–1/Ba 混合线诊断、参数敏感性对比、观测站位分布图等。
提供敏感性实验模块，包含沉淀速率、溶解速率、Ba:P 吸收比单参数扰动，以及 Ω 依赖溶解、纯海水源/纯有机质源端元、不同沉降速率方案等成对对照实验。
数值计算核心 MATLAB（sparse 稀疏矩阵、A\b 稀疏直接求解、fmincon 内点/SQP 约束优化、optimoptions）
并行加速 MATLAB Parallel Computing Toolbox（parpool / MultiStart('UseParallel',true)，见备份代码）
数据分析与绘图 Python 3 + NumPy + SciPy（scipy.io.loadmat 跨语言读取 MATLAB 结果）+ Matplotlib（Agg 后端）+ Cartopy（地图投影）
数据格式 MATLAB .mat（v7/v7.3）、制表符分隔 .txt、.xlsx/.docx（文献附件）
运行环境 Windows 11 + Git Bash；Miniconda（Python 3.13）；MATLAB
工程辅助 Claude Code（.claude/settings.local.json 记录授权命令，含数据范围核查、散点统计、绘图调用）、PowerPoint（组会汇报）
为何 MATLAB + Python 双栈：MATLAB 承担大型稀疏线性代数与优化（生态成熟、A\b 性能好），Python 承担后处理可视化（Matplotlib/Cartopy 出图质量与可复现性优于 MATLAB，且脚本化、易归档）。
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