共查询到17条相似文献，搜索用时 109 毫秒
1.
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
2.
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
3.
海?气界面CO2通量的估算采用块体公式,其等于气体交换速率、CO2溶解度以及海水与大气的CO2分压差的乘积,其中的气体交换速率通常与风速相联系,不同作者提出了气体交换速率为风速不同幂次多项式的参数化方案。本文对比了气体交换速率为风速函数的主要研究结果,发现与风速多项式的依赖关系相比,观测数据所基于的观测方法对于气体交换速率的影响更大。在此基础上,本文用多种不同的气体交换速率参数化公式计算了1982?2018年全球的CO2通量,海洋整体上是大气CO2的汇,赤道海区是源,南北半球40°附近的海域构成沿纬向的强吸收带。37 a间,海洋CO2通量的年平均值(以碳计)为(?1.53±0.15) Pg/a, 1999年前,海洋吸收量逐年减小,1999年达到最小值,之后海洋吸收量开始增大,海洋吸收量的增大主要发生在南大洋。 相似文献
4.
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
5.
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
6.
近海海湾受人类活动及自然变化影响大，海水碳源汇格局变化影响机制极其复杂。由于海湾空间尺度小，需要使用宽波段的高空间分辨率卫星遥感对海-气CO2通量进行监测评估。相对于传统公里级的水色卫星资料，海-气CO2通量定量估算的关键参数——海表CO2分压(sea surface partial pressure of CO2,pCO2)遥感反演在小尺度海湾具有极大的挑战性。该文以秋季象山港为例，利用走航观测pCO2数据及近5年哨兵2号(Sentinel-2)卫星影像，采用支持向量机(support vector machine, SVM)机器学习的方法，基于Sentinel-2遥感反射率及其比值，建立了海表pCO2的遥感反演算法。算法验证结果显示决定系数为0.92,均方根误差为23.23μatm,遥感反演结果与实测值具有较高一致性。在此基础上，制作了2017—2021年秋季(9—11月)象山港海表pCO2遥感产品，结果表明... 相似文献
7.
《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
8.
周日观测对掌握近海碳酸盐体系变化和海-气CO2交换过程是必要的，有助于降低碳源汇评估的不确定性。针对北部湾东北部的英罗湾-安铺港海域，于2018年4月和8月利用24 h定点逐时采样观测了该区域表层海水碳酸盐体系及相关要素，分析了春、夏季的表层海水CO2分压(p CO2)24 h逐时变化规律及其调控因子。观测结果表明，春、夏季p CO2变化范围分别为530～628μatm和427～748μatm，平均海-气CO2通量分别为(1.7±0.8)mmol/(m2·d)和(1.2±0.8)mmol/(m2·d)，均表现为大气CO2的弱源。其中春季p CO2 24 h逐时变化受温度的影响相比夏季更显著，而夏季p CO2对潮汐作用以及区域内沿岸河流、地下水等淡水汇入引起的生物生产和呼吸代谢过程增强的响应更明显。海水升温主导了春季区域表层高p CO2的形成，夏季咸淡水的物理混合过程中增... 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
10.
用2006年夏～2007年秋在北部湾获得的船测气象资料,由块体公式计算了海-气通量.结果表明:北部湾春、夏季节获得热通量,而秋、冬季节失去热通量.春季通过湍流交换造成的热通量对海面热平衡的贡献最小,其次是夏季、冬季和秋季.在年平均尺度上感热通量和潜热通量分别占净辐射通量的7.4%和77.4%,15.2%的净辐射热量通过海洋过程消耗掉.感热通量随海-气温差的加大而增大,而与风速之间呈现复杂的非线性关系.海-气温差增加1 ℃,感热通量增加6.7～12.7 W/m2;较大的感热通量(>30 W/m2)容易出现在5～10 m/s风速条件下.潜热通量与风速和相对湿度呈明显的相关关系:风速增加1 m/s,潜热通量增加约18 W/m2,而相对湿度下降1%会导致6 W/m2潜热通量的增加. 相似文献
11.
Global air-sea surface carbon dioxide transfer velocity and flux estimated using 17 a altimeter data and a new algorithm 总被引：1，自引：1，他引：0
The global distributions of the air-sea CO2 transfer velocity and flux are retrieved from TOPEX/Poseidon and Jason altimeter data from October 1992 to December 2009 using a combined algorithm. The 17 a average global, area-weighted, Schmidt number-corrected mean gas transfer velocity is 21.26 cm/h, and the full exploration of the uncertainty of this estimate awaits further data. The average total CO2 flux （calculated by carbon） from atmosphere to ocean during the 17 a was 2.58 Pg/a. The highest transfer velocity is in the circumpolar current area, because of constant high wind speeds and currents there. This results in strong CO2 fluxes. CO2 fluxes are strong but opposite direction in the equatorial east Pacific Ocean, because the air-sea CO2 partial pressure difference is the largest in the global cceans. The results differ from the previous studies calculated using the wind speed. It is demonstrated that the air-sea transfer velocity is very important for estimating air-sea CO2 flux. It is critical to have an accurate estimation for improving calculation of CO2 flux within climate change studies. 相似文献
12.
Global air-sea surface carbon-dioxide transfer velocity and flux estimated using ERS-2 data and a new parametric formula 总被引：1，自引：1，他引：0
Using data from the European remote sensing scatterometer（ERS-2） from July 1997 to August 1998,global distributions of the air-sea CO2 transfer velocity and flux are retrieved.A new model of the air-sea CO2 transfer velocity with surface wind speed and wave steepness is proposed.The wave steepness（5） is retrieved using a neural network（NN） model from ERS-2 scatterometer data,while the wind speed is directly derived by the ERS-2 scatterometer.The new model agrees well with the formulations based on the wind speed and the variation in the wind speed dependent relationships presented in many previous studies can be explained by this proposed relation with variation in wave steepness effect.Seasonally global maps of gas transfer velocity and llux are shown on the basis of the new model and the seasonal variations of the transfer velocity and llux during the 1 a period.The global mean gas transfer velocity is 30 cm/h after area-weighting and Schmidt number correction and its accuracy remains calculation with in situ data.The highest transfer velocity occurs around 60°N and 60°S,while the lowest on the equator.The total air to sea CO2 llux（calculated by carbon） in that year is 1.77 Pg.The strongest source of CO2 is in the equatorial east Pacific Ocean, while the strongest sink is in the 68°N.Full exploration of the uncertainty of this estimate awaits further data.An effectual method is provided to calculate the effect of waves on the determination of air-sea CO2 transfer velocity and fluxes with ERS-2 scatterometer data. 相似文献
13.
影响海-气二氧化碳（CO2）交换速度的多种因子已经讨论了很多年,但对各种因子的贡献却很少进行定量估计。为了更好地了解海-气交换的机制,我们讨论了不同因子对海-气交换速度的影响,并对描述海-气交换现象的各种参数化模型进行了分类和比较。然后,基于GAS EX-98和ASGAMAGE数据,我们评估了风速模型,并使用分段平均法定量地讨论了一些因子的影响,包括泡沫,波浪,风等,并考虑了它们之间的相互作用。我们发现,海-气CO2交换速度不仅仅是风速的函数,也会受到泡沫,波浪参数和其他因素的影响。我们使用了逐步回归法和线性回归法。当考虑风速,泡沫媒介和显著波高时,均方根误差由34.53 cm·h-1减少到16.96 cm·h-1。定量地讨论各种因子,对于将来评估大空间尺度和长时间序列的海-气CO2通量和全球变化是有用的。 相似文献
14.
The parameter that describes the kinetics of the air-sea exchange of a poorly soluble gas is the gas transfer velocity which
is often parameterized as a function of wind speed. Both theoretical and experimental studies suggest that wind waves and
their breaking can significantly enhance the gas exchange at the air-sea interface. A relationship between gas transfer velocity
and a turbulent Reynolds number related to wind waves and their breaking is proposed based on field observations and drag
coefficient formulation. The proposed relationship can be further simplified as a function of the product of wind speed and
significant wave height. It is shown that this bi-parameter formula agrees quantitatively with the wind speed based parameterizations
under certain wave age conditions. The new gas transfer velocity attains its maximum under fully developed wave fields, in
which it is roughly dependent on the square of wind speed. This study provides a practical approach to quantitatively determine
the effect of waves on the estimation of air-sea gas fluxes with routine observational data. 相似文献
15.
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
16.
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
17.
The 3rd Chinese National Arctic Research Expedition(CHINARE–Arctic III) was carried out from July to September in 2008. The partial pressure of CO2(pCO2) in the atmosphere and in surface seawater were determined in the Bering Sea during July 11–27, 2008, and a large number of seawater samples were taken for total alkalinity(TA) and total dissolved inorganic carbon(DIC) analysis. The distributions of CO2 parameters in the Bering Sea and their controlling factors were discussed. The pCO2 values in surface seawater presented a drastic variation from 148 to 563 μatm(1 μatm = 1.013 25×10-1 Pa). The lowest pCO2 values were observed near the Bering Sea shelf break while the highest pCO2 existed at the western Bering Strait. The Bering Sea generally acts as a net sink for atmospheric CO2 in summer. The air-sea CO2 fluxes in the Bering Sea shelf, slope, and basin were estimated at-9.4,-16.3, and-5.1 mmol/(m2·d), respectively. The annual uptake of CO2 was about 34 Tg C in the Bering Sea. 相似文献