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(yīng),被認(rèn)為是一種間接的溫室氣體,其在全球變暖和大氣化學(xué)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(guò)飽和的,海洋是大氣中 CO重要的自然來(lái)源。相比于開(kāi)闊大洋,近岸海域面積較小,但其對(duì)大氣中 CO的貢獻(xiàn)較大,在這些海域開(kāi)展 CO的生物地球化學(xué)研究有助于更加準(zhǔn)確地估算海洋對(duì)大氣中 CO的貢獻(xiàn)以及更加深入地認(rèn)識(shí)海洋中 CO遷移和轉(zhuǎn)化過(guò)程。
　　本文以中國(guó)典型的陸架海區(qū)―東海為研究對(duì)象,

2、選取了夏季和秋季這兩個(gè)季節(jié),對(duì)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(xué)生產(chǎn)進(jìn)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(duì)東海大氣中和海水中 CO的濃度分布進(jìn)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(yuǎn)海低的特點(diǎn)。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(méi)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(yáng)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(duì)表層海水中 CO濃度的周日變化進(jìn)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(shí)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(guò)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(guò)飽和系數(shù)平均值為23.63,秋季則為16.83,東海夏季的過(guò)飽和程度較高。采用 Wanninkhof公式(W92)對(duì)東海 CO的海-氣通量值進(jìn)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(fēng)速較大和表層海水的過(guò)飽和程度較高的緣故。
　　(3)夏季和秋季航次對(duì)東海表層海水中 CO的微生物消耗進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果顯示,該消耗過(guò)程符合一級(jí)反應(yīng)特點(diǎn),CO濃度隨培養(yǎng)時(shí)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(yuǎn)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