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1.
基于卫星资料建立的CCMP风场、ECMWF波浪和最新CO2分压数据, 分别用4种以风速为单参数和2种包含海况影响的双参数气体交换速率公式, 估算了全球海-气CO2通量, 发现前者的结果比后者平均小30%左右, 从整体上看, 与单参数公式相比, 双参数公式使得海洋中CO2源和汇的强度均明显增强。在此基础上, 讨论了时间平均尺度对海-气CO2通量估计的影响, 结果表明, 标量平均法比矢量平均具有更好的稳定性, 但依然使得短时间平均比长时间平均得到的CO2通量值要大, 月平均与6 h平均相比, 单参数公式和双参数公式分别使海洋的净吸收量减少33%和5%, 说明双参数公式具有较好的稳定性。研究还发现, 1988-2009年间, 全球平均风速有增大的趋势, 2006年前后出现一个极大值, 但相应的CO2年净通量基本保持稳定, 甚至其绝对值有所减小、海洋的吸收能力减弱的倾向。 相似文献
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海浪对北太平洋海-气二氧化碳通量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
利用4种海-气界面气体传输速率公式对比研究了北太平洋气体传输速率及其CO2通量的季节变化特征。与单纯依赖风速的算法相比, 考虑波浪影响的气体传输速率和CO2通量在空间分布和季节变化上具有明显差异。在低纬度地区(0°～30°N), 波浪参数使气体传输速率下降, 海洋对大气CO2的吸收减少, 而在30°N以北范围内则出现新的气体传输速率高值区, 海洋对大气的吸收增加。进一步研究了黑潮延伸体区域的气候态月平均气体传输速率和CO2通量。结果表明, 该区域气体传输速率和CO2通量最大值分别出现于冬季和春季, 引入波浪参数后, 虽然该区域气体传输速率和CO2通量平均值没有明显差异, 但季节变化强度显著增强。 相似文献
3.
《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(12)
在全球气候变暖的背景下,准确估计海-气界面CO_2通量显得非常重要。海-气界面CO_2通量通常利用块体公式,由气体交换速率与大气和海洋的CO_2分压差(ΔpCO_2)的乘积来计算。影响气体交换速率的因素很多,但一般经验性地与风速相联系,其测量方法通常有物质平衡法和涡相关法,后者给出的结果比前者大。基于前人的两类观测数据,提出了一个以风速为函数的气体交换速率新方案。在此基础上,基于最新的SOCATv2(Surface Ocean CO_2Atlas version 2)的ΔpCO_2数据集,计算了1982—2011年海洋对CO_2的净吸收量及其年变化,发现2001年海洋净吸收量存在一个最小值,2001年之后,海洋净吸收量迅速增加,而这一年变化特征主要由ΔpCO_2的年变化特征所决定,风速的影响可以忽略。 相似文献
4.
基于海洋环流模式POP和生物地球化学模型OCMIP-2,建立了全球海洋碳循环模式,并用于对全球海洋碳循环的模拟研究。该模式在大气CO2为283×10-6条件下,积分3 100 a,达到工业革命前的平衡态。在此基础上,用历史时期观测的大气CO2浓度进行强迫,模拟了历史时期的海洋碳循环。模拟的无机碳浓度、总碱度与基于观测得到的结果基本一致,模式能够较好地模拟全球碳循环过程。模拟结果表明,在北半球中高纬度和南半球的中纬度,海洋是大气CO2的主要汇区;在赤道南北纬20°之间和南大洋50°S以南,海洋表现为大气CO2的源区。在1980s海洋吸收CO2速率(以C计)为1.38 Pg/a,1990s为1.55 Pg/a。海洋中人为碳在北大西洋含量最大,向下到达海底并向南输运到30°N附近;在南极附近,浓度较小,深度达到3 000 m;在中纬度,人为碳被限制在温跃层以上。 相似文献
5.
海-气CO2通量估算模型中参数的可靠性是决定模型可靠性的重要因素, 也决定了模型估算结果的可靠性, 因此开展海-气CO2通量计算模型中误差传递规律与敏感性分析, 对模型参数端元因子的误差控制, 提高模型预测精度和降低不确定性十分重要。但由于模型中参数众多, 且各种参数间彼此相互影响, 使得误差传递过程与敏感性分析十分复杂困难。本文在海-气界面CO2通量观测建模过程详细分析的基础上, 以海-气界面CO2分压差的经典通量计算模型为基础, 以实测数据通量计算过程为例, 针对模型中的参数变量, 在假设参数变量的误差正态分布的前提下, 利用Monte Carlo手段分析各参数变量的误差在模型中的传递规律, 并将单因子扰动试验法用于海-气界面CO2通量建模的参数敏感性分析。模拟和分析结果表明:CO2通量计算过程中误差经模型传递后的分布规律存在正态分布、指数分布等多种形式;气体交换系数对通量计算结果的敏感性最大, 通量估算中的风速和表层海水温度是必须进行精度控制的关键参数。 相似文献
6.
采用船载海?气CO2连续观测系统于2011年和2014年夏季在琼州海峡开展了现场观测，分析研究了表层海水二氧化碳分压(pCO2)时空变化及其影响因子。2011年和2014年夏季pCO2分别为(516±29) μatm和(533±15) μatm，海?气CO2交换通量分别为(8.4±1.7) mmol/(m2·d)和(4.5±0.4) mmol/(m2·d)，均是大气CO2的强源，高于相邻及相似海域，主要受控于东口海域上升流和海峡中部狭管效应。2011年夏季东口上升流增大pCO2的同时也促进了浮游植物繁殖，光合作用吸收水体CO2，降低了pCO2，而且受其影响，西口口门附近叶绿素a和溶解氧含量陡增，pCO2突降。2014年夏季东口海域上升流较弱，且观测海域垂直混合作用显著，pCO2和溶解氧分布特征与2001年夏季明显不同。海峡中部狭管效应造成水体输运速率大、混合作用强，浮游植物“来不及”生长，pCO2较高。 相似文献
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依托2017年8月23日至2017年9月6日在长江口及邻近海域连续走航测得的二氧化碳分压(pCO2)值,结合温度、盐度、溶解氧等数据,阐述该海域pCO2的分布特征,并利用一次大风事件前后一个断面的重复观测数据,讨论天气事件对长江口海-气CO2通量的影响。夏季长江口及邻近海域表层海水pCO2范围为145~929 μatm,总体呈近岸高远岸低的分布特征,在受长江冲淡水影响的区域,海表pCO2较低,整体表现为大气CO2的汇。大风事件(最大风速达9.7 m·s-1)加强了水体的垂直混合,导致近岸区域从大气CO2的弱源变为强源(CO2通量从0.2±1.9上升到 55.0±12.4 mmol·m-2·d-1),而远岸区域的碳汇略有加强(CO2通量从-12.7±2.3变为-16.8±2.5 mmol·m-2·d-1)。因此,在估算东海海-气CO2通量时,台风、冷空气等短时间尺度天气事件的影响也不容忽视。 相似文献
8.
利用海-气界面浮标观测得到的高频数据,分析了春季青岛近岸海域海表二氧化碳分压(pCO2)的变化规律及驱动因素,并对海-气CO2通量进行了估算。观测期间该海域由大气的碳汇转变为碳源,主要是由海表pCO2的不断增长所致。对海表pCO2控制因素进行分析,发现温度升高是pCO2增长的主要驱动因素,生物过程起到一定的抑制作用。海表pCO2呈现出日变化特征,温度和生物因素对海表pCO2日变化的作用均与太阳辐射相关,但两者的作用相反。此外,分析发现浮标的不同采样频率会对海-气CO2通量估算产生影响,缩短采样间隔能有效降低海-气CO2通量估算的偏差,提高估算的准确性。 相似文献
9.
海表二氧化碳分压(pCO2)是指海洋表层水和大气之间的二氧化碳(CO2)交换处于动态平衡时CO2的含量, 是描述海-气CO2交换的一个主要因子。本文利用2008—2014年覆盖南海大部分海域的海表pCO2观测资料, 结合现场海表温度和海表盐度以及卫星观测的叶绿素a数据, 构建了基于多元线性回归方法的分区域反演模型。模型在水深浅于30m的区域均方根误差为5.3μatm, 其余海区均方根误差为10.8μatm, 与前人基于个别航次的有限区域反演结果的均方根误差相当。利用该模型公式和HYbrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)再分析海表温、盐数据及MODIS-Aqua卫星观测的叶绿素a数据进行反演, 得到了时空分辨率为5'×5'的2004—2016年的逐月南海海表pCO2数据。该数据能较好地反映南海海表pCO2在海表温度影响下, 春夏高、秋冬低的季节变化特征, 与前人基于航次观测的研究结果相似, 表明反演模型具有较高的可信度。进一步分析发现, 南海及邻近海域平均海表pCO2具有显著的准十年振荡特征: 2012年附近出现了极小值, 之前表现为降低的趋势, 之后略有升高的趋势。受海表pCO2的影响, 南海海盆平均海-气CO2通量在2012年之前出现了显著降低的趋势, 表明南海释放到大气中的CO2减少, 并在2007年之后的冬季出现了负值(从碳源变为碳汇), 2012年之后变化较为平缓。热带太平洋年代际振荡引起的南海区域海表盐度变化是造成海表pCO2及海-气CO2通量准十年变化的主要原因。分区分析的结果表明, 南海北部海表pCO2变化最为显著, 在南海海表pCO2的季节和准十年变化中都起到非常重要的作用。 相似文献
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河口红树林湿地CH4通量的日变化研究 总被引：10，自引：0，他引：10
甲烷(CH4)是大气中除CO2外最为丰富的含碳组分,其浓度以每年0.7%-1.1%的速率递增[1,2].尽管大气CH4含量仅为CO2的二百分之一,但却对预计的全球变暖约有20%的贡献率,而CO2的贡献率约为50%[3,4],由这些数据推算得一个分子的CH4比一个分子的CO2(目前最重要的温室气体)的增暖潜值高约80倍.很多研究者对全球大气CH4的预算结果均表明,湿地是大气CH4最重要的生物源[5,6],约占全球CH4源的40%～50%[7].湿地CH4通量的日变化研究是正确估算大时间尺度下CH4排放量(如平均年排放量和季节排放量)的基础,因而具有相当的重要性. 相似文献
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Dynamics analysis for flux of carbon dioxide across seasurface 总被引：1，自引：0，他引：1
Ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｆｌｕｘ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ａｃｒｏｓｓ ｓｅａｓｕｒｆａｃｅＺｈａｎｇＨｕａｉａｎｄＳｕｎＦｕＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＣＯ２ｅｘｃｈａｎｇｅｂｅｔｗｅｅｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｓｅａ... 相似文献
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CO2 exchange at air-sea interface in the Huanghai Sea 总被引：3，自引：0，他引：3
INTRODUCTIONTheroleoftheoceaniscrucialintheoverallcycleofCOZ,withitsspecialpumpingmechanismssuchassolubilitypumpingattheair-seainterfacewithcarbonatechemistry,biologicalpumpinginsurfacewatersandalsointhewatercolumn,anddynamicpumpingassociatedwithoceancirculation(BroeckerandPeng,1982).Inordertounderstandthesevariouspumpingprocessesintheocean,muchresearchhasbeencarriedoutonaglobalscaleasapartofeffortstounderstandtheglobalgeochemicalcycleofCOZ.TheHuanghaiSea,atypicalmid-latitudeepicontine… 相似文献
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表层海水二氧化碳分压是评估海洋碳源汇强度的关键参数，但其实测数据较少、时空分布极不均匀，导致二氧化碳交换通量的估算有很大的不确定性，海洋源汇特征就不能确切获取。为了解决这个难题，在收集的表层大洋二氧化碳地图(Surface Ocean CO2 Atlas，SOCAT)实测数据集基础上，运用广义回归神经网络建立二氧化碳分压与经纬度、时间、温度、盐度和叶绿素浓度间的非线性关系，构建了1998?2018年间全球1°×1°经纬度的表层海水二氧化碳分压格点数据，其标准误差为16.93 μatm，平均相对误差为2.97%，优于现有研究中的前反馈神经网络、自组织映射神经网络和机器学习算法等方法。根据构建的数据所绘制的全球表层海水二氧化碳分压的分布与现有研究有较好的一致性。 相似文献
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Contrasting decrease and increase trends of sea surface temperature（SST） have been documented in the western Subarctic（WSA） and the rest of the Northwest Pacific（NWP） from 1958 to 2017, respectively. Consequently, more（less） total carbon dioxide（TCO2） due to ocean cooling（warming） is transported to the surface, which leads to increase（decrease） of oceanic surface partial pressure of carbon dioxide（pCO2）. With the combined influence of the rising atmospheric carbon dioxide（C... 相似文献
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Atmospheric CO_2 is one of key parameters to estimate air-sea CO_2 flux. The Orbiting Carbon Observatory-2(OCO-2) satellite has observed the column-averaged dry-air mole fractions of global atmospheric carbon dioxide(XCO_2)since 2014. In this study, the OCO-2 XCO_2 products were compared between in-situ data from the Total Carbon Column Network(TCCON) and Global Monitoring Division(GMD), and modeling data from CarbonTracker2019 over global ocean and land. Results showed that the OCO-2 XCO_2 data are consistent with the TCCON and GMD in situ XCO_2 data, with mean absolute biases of 0.25×10-6 and 0.67×10-6, respectively. Moreover, the OCO-2 XCO_2 data are also consistent with the CarbonTracker2019 modeling XCO_2 data, with mean absolute biases of 0.78×10-6 over ocean and 1.02×10-6 over land. The results indicated the high accuracy of the OCO-2 XCO_2 product over global ocean which could be applied to estimate the air-sea CO_2 flux. 相似文献
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In the northwestern North Pacific, annual net air-sea CO2 flux is greatest in the Kuroshio Extension（KE） zone,owing to its low annual mean partial pressure of CO2（pCO2）, and it decreases southward across the basin. To quantify the influences of factors controlling the latitudinal gradient in CO2 uptake, sea surface pCO2 and related parameters were investigated in late spring of 2018 in a study spanning the KE, Kuroshio Recirculation（KR）, and... 相似文献
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南海北部春季非水华期的CO_2分压及其调控 总被引：1，自引：0，他引：1
针对南海北部和吕宋海峡附近海域的海-气CO2通量及其调控问题,研究了2009年3月底至4月中旬在这些海域通过走航观测的方法取得的海-气CO2分压和海表温度、盐度等相关数据。结果表明,在河口、沿岸流以外的南海北部开阔海域,与大气平衡的CO2分压分布在368~380μatm,南低北高,平均值为371μatm;而海表CO2分压分布在293~405μatm,南高北低。南海北部开阔海域的海表CO2分压主要受温度效应调控,也在一定程度上受水团混合、海-气交换、生物活动等非温度效应的影响。在相同水温条件下,黑潮区的海表CO2分压比南海北部的海表CO2分压低。本研究和大多数前人研究的结果都表明,南海北部海盆区域和吕宋海峡西侧海域在春季与大气CO2接近源汇平衡,而非大气CO2的显著源区。 相似文献