黃海春、夏季節(jié)表層海水pCO-,2-控制機制的演變.pdf

1、研究二氧化碳在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿，即海洋吸收、轉(zhuǎn)移大氣二氧化碳的能力以及二氧化碳在海洋中的循環(huán)機制等已經(jīng)成為當今國際海洋科學諸多研究計劃，如JGOFS、LOICZ、IGBP等特別是SOLAS研究的重要內(nèi)容。 本文選擇典型的陸架邊緣海一黃海海域，利用中國SOLAS計劃的三個航次，“908”項目2006.07航次及2001.07航次，進行了表層海水pCO<,2>的專項調(diào)查研究，獲得了包括水文、化學、生物在內(nèi)的豐富樣品資料。以此為基

2、礎(chǔ)，分析了黃海春、夏兩季表層海水pCO<,2>的分布特征及其控制機制的演變，估算了整個海域海-氣間CO<,2>通量，確定了黃海海域作為大氣CO<,2>的源/匯格局。主要研究結(jié)果如下： 初春(3月份)黃海調(diào)查區(qū)表現(xiàn)為大氣CO<,2>的一個源，這主要是因為，初春3月份，黃海水性仍然較多地保持著冬季海水上下垂直混合的特性，富含高cO<,2>的底層水不斷上涌維持了表層海水較高的pCO<,2>；春季(4-5月份)黃海表層水的pCO<,2

3、>近岸區(qū)及北黃海表現(xiàn)為大氣CO<,2>的源，這仍是海水垂直混合控制的結(jié)果。而在黃海中部冷水域出現(xiàn)了明顯的低值區(qū)，是大氣CO<,2>的匯，這一方面是由于黃海中部躍層的出現(xiàn)，使得表層海水pCO<,2>得不到底層的補充；另一方面，同樣是由于躍層的出現(xiàn)，中部海域保留了冬季的高營養(yǎng)鹽使得生物活動較強烈，光合作用吸收大量CO<,2>所致。夏季黃海調(diào)查區(qū)pCO<,2>高值區(qū)主要出現(xiàn)在35°N以北及沿岸區(qū)域，南黃海西部，以及長江口偏北方向的區(qū)域均為pC

4、O<,2>高值區(qū)，這主要源自下層海水沿陸架的涌升，富含CO<,2>的下層海水涌升至表層的結(jié)果，而在北黃海則主要受控于溫鹽的影響；低值區(qū)主要出現(xiàn)在35°N以南長江沖淡水影響區(qū)域，并且呈舌狀向南黃海中部延伸，原因是長江沖淡水在沖出口門后，鹽度為30的等直線可達35°N附近，長江沖淡水含有豐富的營養(yǎng)鹽，對南黃海的生物活動及碳系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響，在羽狀鋒區(qū)，pCO<,2>與葉綠素a的負相關(guān)性非常好，從而使表層CO<,2>被大量消耗，導致了表層pC

5、O<,2>的低值。 采用現(xiàn)場風速及Wanninkhof(1992)、Tans(1990)和MeGillis(2001)三種模式計算結(jié)果的平均值估算了黃海月際CO<,2>通量，并計算了黃海春、夏季CO<,2>通量。3月份的碳通量明顯高于其它月份，是大氣CO<,2>的源區(qū)，可向大氣排放2.98x10<'6>tC，4月份和7月份的碳通量在量值上僅為3月份的十分之一左右，而5月份的南黃海，則表現(xiàn)為大氣CO<,2>的凈匯區(qū)，可吸收-0.