東海一氧化碳的分布、通量、微生物消耗以及光生產(chǎn)研究.pdf

1、一氧化碳(CO)能夠參與大氣中許多的反應,被認為是一種間接的溫室氣體,其在全球變暖和大氣化學等方面都具有重要的作用,而全球海洋表層海水中CO絕大部分是過飽和的,海洋是大氣中 CO重要的自然來源。相比于開闊大洋,近岸海域面積較小,但其對大氣中 CO的貢獻較大,在這些海域開展 CO的生物地球化學研究有助于更加準確地估算海洋對大氣中 CO的貢獻以及更加深入地認識海洋中 CO遷移和轉(zhuǎn)化過程。
　　本文以中國典型的陸架海區(qū)―東海為研究對象,

2、選取了夏季和秋季這兩個季節(jié),對這一海域大氣中 CO的分布、海水中 CO的分布、CO的海-氣通量、微生物消耗以及光化學生產(chǎn)進行了調(diào)查研究,主要研究結(jié)果如下:
　　(1)于2012年6月至7月和2012年10月,對東海大氣中和海水中 CO的濃度分布進行了調(diào)查研究。結(jié)果表明:大氣中 CO的濃度值秋季(146 ppbv)要高于夏季(87 ppbv),表現(xiàn)出較明顯的季節(jié)變化。大氣中 CO的濃度受到陸源輸入的影響明顯,在夏季和秋季均表現(xiàn)出近岸

3、高、遠海低的特點。表層海水中 CO的濃度值夏季(1.48 nmol·L-1)和秋季(1.68 nmol·L-1)較接近,并沒有表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化,表層海水中 CO的濃度受太陽光照影響明顯。夏季和秋季東海不同站位的 CO的垂直分布特征基本一致,表現(xiàn)為最大值出現(xiàn)在表層,并隨深度增加,濃度迅速降低。在秋季航次中,對表層海水中 CO濃度的周日變化進行了研究,發(fā)現(xiàn) CO濃度變化范圍較大,最大值為最小值的34倍,最大值出現(xiàn)在下午14:00時左右,

4、最小值出現(xiàn)在凌晨前后。
　　(2)調(diào)查發(fā)現(xiàn)東海夏季和秋季表層海水中 CO均處于過飽和狀態(tài),海洋是大氣中 CO的源。東海夏季表層海水中 CO的過飽和系數(shù)平均值為23.63,秋季則為16.83,東海夏季的過飽和程度較高。采用 Wanninkhof公式(W92)對東海 CO的海-氣通量值進行估算,其中,夏季東海 CO海-氣通量值為9.97μmol·m-2·d-1,秋季則為2.90μmol·m-2·d-1,表現(xiàn)出明顯的季節(jié)差異,這主要是由

5、于東海夏季風速較大和表層海水的過飽和程度較高的緣故。
　　(3)夏季和秋季航次對東海表層海水中 CO的微生物消耗進行了調(diào)查,結(jié)果顯示,該消耗過程符合一級反應特點,CO濃度隨培養(yǎng)時間變化而呈指數(shù)型降低?？傮w上看,近岸 CO微生物消耗速率要高于遠海。夏季東海微生物消耗速率常數(shù)為0.18 h-1,秋季則為0.12 h-1,表現(xiàn)出了較明顯的季節(jié)變化,夏季表層海水中 CO的微生物消耗速率更大。夏季和秋季東海調(diào)查中,微生物消耗速率常數(shù)均隨鹽度