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地质成因的甲烷释放对大气的影响 总被引：2，自引：1，他引：2
地质成因自然源的甲烷释放在整个大气甲烷估算中起着非常重要的作用,它既是不含放射性14C甲烷源(死碳源)缺失部分的重要代表,也是甲烷重碳源的重要部分.概述了国内外关于地质成因甲烷释放对大气甲烷源与汇影响的研究进展,详述了来自地质成因化石燃料泄漏的人为甲烷释放以及来自沉积盆地(含油气盆地)、泥火山、地热区、海洋和甲烷水合物的地质自然源甲烷释放对大气甲烷源与汇的贡献及其影响因素;说明由于地质成因甲烷分布的区域性、不均匀性和时空的高度变化性,以及目前地质成因甲烷的通量估算仅建立在区域性的少量甲烷通量测试基础上,造成了地质成因甲烷释放通量估算的高度不确定性;指出研究中国西北地区油气田集聚区的甲烷释放通量,对油气田地质成因甲烷释放通量的估算具有重要意义. 相似文献
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地质源温室气体是指固体地球通过各种地质作用向大气圈释放的温室气体,是固体地球与大气之间物质交换(地气交换)的重要形式,主要包括火山喷发和地热活动、断裂带构造运动、油气渗漏、天然气水合物分解、煤自燃、碳酸盐岩风化等多种地质作用过程所释放的二氧化碳、甲烷等气体.实际上,地气交换是重要的地质作用,是地球各圈层物质循环和能量交换的基本载体和重要动力学机制.全球气候变化和温室效应是人类面临的巨大挑战,地质源温室气体的类型与来源、释放机理与过程、释放通量与大气温室效应等的调查和研究已成为当今地球系统科学的研究热点和发展方向之一,对于应对全球变化和温室效应具有重要的科学意义.中国科学家积极参与和适时开展地质源温室气体调查研究,对中国大陆部分火山和地热区、地震断裂带、含油气区和泥火山等释放的温室气体进行了初步观测与调查,在地质源温室气体的地球化学组成、释放通量等方面取得了一些成果,这些工作为进一步的深入研究奠定了良好基础. 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2017,(2)
国内外大量研究表明,当今大气圈温室气体浓度的增加是自然因素和人类活动共同作用的结果。地质源温室气体释放是导致当前大气圈温室气体浓度增加的重要自然因素之一。火山-地热区、泥火山系统与油气盆地、巨型活动断裂带等是地质源温室气体的主要释放类型。在当前强调温室气体减排的国际背景下,定量化地评估地质源(主要包括火山-地热区、泥火山系统与油气盆地、巨型活动断裂带等)的温室气体释放通量,对于深入了解人类活动与大气圈温室气体浓度变化的联系至关重要。本文基于中国大陆重要的地质源(主要包括火山-地热区、泥火山系统与油气盆地、巨型活动断裂带等)温室气体的释放特点,重点综述了中国新生代火山-地热区温室气体释放通量与成因研究的近期成果,并进一步讨论了火山-地热区温室气体成分与释放通量的连续观测在中国活火山监测与减灾防灾研究中的应用前景。 相似文献
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目前地质甲烷在国际上引起了广泛的关注。地质甲烷的释放在整个大气甲烷的源与汇的研究具有重要的意义。它既为不含放射性~(14)C甲烷源缺失部分提供了可能的解释,也为全球气候变暖的研究提供了科学依据。含油气盆地的甲烷是地质甲烷中的重要组成部分。本文概述了国内外含油气盆地甲烷释放的研究,详述了含油气盆地甲烷的源以及运移机制;阐述了目前对于地质甲烷研究的常用监测手段及其优缺点;并对全球含油气盆地的甲烷通量估算进行了总结。但是由于含油气盆地甲烷的通量估算是建立在区域性的部分甲烷通量测试基础上,仍然具有较大的不确定性。有效地结合甲烷的各种监测手段,在全球更多更广区域开展含油气盆地CH_4通量测量,是未来的发展方向和热点。我国是油气生产的大国之一,但相关的探究很少,因此,在我国开展含油气盆地甲烷释放通量的研究将有助于进一步完善全球含油气盆地甲烷数据库,对全球甲烷的源和汇的精确估算具有重要作用和意义。 相似文献
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高温地热区土壤微渗漏的温室气体释放通量研究: 以藏南羊八井地热田为例 总被引：1，自引：1，他引：0
土壤微渗漏是地球深部的构造-岩浆活动向大气圈释放温室气体的重要形式之一。近年来,国外许多地热区已经开展了土壤微渗漏温室气体释放通量的定量研究,然而,目前我国尚无该方面的系统研究报道。本文阐述了利用密闭气室法测量地热区土壤微渗漏温室气体释放通量的方法和原理,并将其应用于青藏高原的羊八井地热田。根据研究区的地热活动强度,将羊八井地热田划分为土壤微渗漏释放较弱的A区和土壤微渗漏释放较强的B区。计算结果表明,A区和B区的CO2气体释放通量分别为6.7g·m-2·day-1和98.5g·m-2·day-1。两区释放通量的差异主要受控于断裂的发育程度,即A区位于裂谷的中部,断裂发育程度较差,B区靠近念青唐古拉正断层,断裂发育程度较高,为温室气体的逸出提供了良好的运移通道。羊八井地热田土壤微渗漏CO2气体的释放总量约为8.6×104t·a-1,接近于意大利Vulcano火山区的土壤微渗漏温室气体释放规模(1×105t·a-1)。研究区的气体同位素组分测试结果显示,He同位素值介于0.107RA~0.648RA(RA为大气3He/4He比值),δ13C值介于-11.33‰~-6.79‰(vs.PDB),表明羊八井地热田的温室气体可能主要来源于大陆俯冲环境下的加厚陆壳,其温室气体释放通量的规模主要受控于地壳的岩浆活动以及南北向裂谷拉张作用。羊八井地热田所在的拉萨地块是青藏高原温室气体释放活动最强烈的区域之一,以往的研究表明,青藏高原出露大量新生代火山、地热区,开展火山、地热区温室气体释放通量的研究将有助于深入理解地质因素向当今大气圈释放温室气体的规模等与深部碳循环相关的科学问题。 相似文献
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海洋中溶存甲烷研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
CH4是大气中的重要微量气体，对全球变暖和大气化学有重要作用。海洋是大气甲烷的重要源和汇。开展海洋中溶存甲烷的研究，有助于了解海洋对大气甲烷和全球变化的贡献。综述了海洋中溶存甲烷的研究现状，着重介绍了海洋中溶存甲烷的分布特征、海气交换通量的估算及其生物地球化学循环，并探讨了该领域研究中存在的问题。 相似文献
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为评价油气田天然释放CH4对大气CH4源与汇的贡献, 采用静态箱法实地监测了新疆塔里木盆地雅克拉凝析油气田油水界面处甲烷的释放通量, 并采用在线大气甲烷碳同位素制样系统与稳定同位素质谱仪联机测试了通量箱甲烷碳同位素组成.结果表明, 由于油水界面边水活跃程度不同, 甲烷通量在空间变化很大, 最高的日释放通量达2.28 mg/m2·d, 最低-1.32 mg/m2·d, 日平均释放通量0.51 mg/m2·d, 标准偏差达1.23 mg/m2·d.油水界面处甲烷通量日变化规律基本相同, 凌晨至清晨时达到相对高点, 随后逐渐降低, 下午至傍晚时段为释放低值甚至负值, 夜晚时分又逐渐增加.通量箱中甲烷δ13C组成白天随甲烷浓度的线性降低而逐渐偏重, 夜晚δ13C随着甲烷浓度的线性增加而逐渐偏重.可见, 油水界面边水活跃, 其上方的土壤形成相对氧化的环境, 油气藏甲烷及烃类在向地表运移的过程中不断被土壤吸收氧化, 仅有少量运移至地表并逸散到大气中, 局部甚至均被吸收氧化, 而成为大气甲烷的汇. 相似文献
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随着海底环境的变化以及全球变暖的加剧,天然气水合物分解释放出大量甲烷到海洋中,其中一部分甲烷会穿过海水释放到大气中,导致大气中的温室气体增加,从而加剧了全球暖化。本文从甲烷的释放和运移路径角度梳理和总结了甲烷对海洋生物的直接和间接影响。首先,水合物分解释放甲烷,在海底形成冷泉渗漏区,滋养了一批特殊的生物群落,而甲烷是其形成生命元素中不可或缺的要素,由此繁衍形成了冷泉生态系统。其次,甲烷释放到海水中会引起海水酸化,海水酸化不仅会导致钙化生物合成碳酸钙外壳受阻,还会加速已生成外壳的溶解。最后,甲烷作为强温室气体释放到大气中还会加剧全球变暖;此外,极地冻土层的融化也会使得冻土区天然气水合物分解,导致大量甲烷进入大气中,从而致使海水暖化,海水的暖化又会对海洋生物的生存、代谢、繁殖、发育和免疫应答等多种生命活动造成影响。以上认识为进一步研究甲烷对未来海洋生态系统的影响提供重要参考信息。 相似文献
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A comparative study of rice paddies and the uncovered water field in Taoyuan(Hunan) showed that methane emission from rice-vegetated paddy fields in 1993 was different from that in 1992(I,e,lower in rates and irregular in pattern).Climate has obvious influence on methane emission .And ebullition made a considerable contribution to the total flux of methane emission from rice paddies (45%).This implies that the intensification of paddy cultivation of rice might not be,as was proposed,the main con-tributor to the observed gradual increasing of atmospheric methane.24-hour automatic measurements of atmospheric temperature,air temperature and methane concentration in the static sampling boxes revealed that temperature,in addition to fertilization and irrigation style,is one of the most important factors that control the emission of methane from rice paddies. 相似文献
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A new estimate of global methane flux from onshore and shallow submarine mud volcanoes to the atmosphere 总被引：3，自引：0，他引：3
A new estimate of global methane emission into the atmosphere from mud volcanoes (MVs) on land and shallow seafloor is presented. The estimate, considered a lower limit, is based on 1) new direct measurements of flux, including both venting of methane and diffuse microseepage around craters and vents, and 2) a classification of MV sizes in terms of area (km2) based on a compilation of data from 120 MVs. The methane flux to the atmosphere is conservatively estimated between 6 and 9 Mt y–1. This emission from MVs is 3–6% of the natural methane sources and is comparable with ocean and hydrate sources, officially considered in the atmospheric methane budget. The total geologic source, including MVs, seepage from seafloor, microseepage in hydrocarbon-prone areas and geothermal sources, would amount to 35–45 Mt y–1. The authors believe it is time to add this parameter in the Intergovernmental Panel on Climate Change official tables of atmospheric methane sources.GEM 相似文献
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若尔盖高原沼泽湿地CH4排放研究 总被引：26，自引：0，他引：26
若尔盖高原沼泽湿地海拔 3400 m，面积 4038km2，是我国面积最大的高原沼泽湿地分布区。2001年 5～9月的非冰冻期，其主要沼泽类型木里苔草沼泽的CH4排放通量范围是 0.51～ 8.20 m g/（m 2· h），平均值为 2.87 m g/（m 2· h）；乌拉苔草沼泽CH4排放通量范围是 0.36～10.04 m g/（m 2· h），平均值为 4.51 m g/（m 2· h）。在空间分布上，不同沼泽类型之间CH4排放通量具有一定的差异。在季节变化上，没有明显的排放高峰。根据代表性观测点的CH4平均排放量、日数和沼泽总面积推算，非冰冻期若尔盖高原沼泽湿地CH4的排放量为 0.052Tg/a。 相似文献
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青藏高原冻土区是我国最重要的湿地分布区之一,其碳循环系统在陆地生态环境中具有重要的作用。为了系统地研究青藏高原冻土区湿地甲烷排放特征,采用静态箱采气法,通过对近地表游离气甲烷碳同位素含量进行现场测定;结合吸附气烃类气相色谱分析,利用已有的天然气气源判别图解,对研究区甲烷气源成因进行判别。结果显示,在青藏高原冻土区木里地区,土壤甲烷排放在春季最高,以生物成因为主,夏季为混合成因,秋季较低,且以热成因为主,生物作用是影响该区甲烷排放的主要因素,同时地下天然气水合物中的气体逸散作用也在一定程度上影响了研究区地表甲烷浓度。 相似文献
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The methane concentration in the atmosphere andsurface water was surveyed along 58° N acrossthe North Sea. In addition, the vertical methanedistribution in the water column was determined at sixstations along the transect. The methane contents ofthe surface water as well as in the water column wereextremely inhomogeneous. Input by freshwater fromriver discharge and injection of methane from thesediment were both observed. The survey continued fromthe western side of the North Sea to the Elbe Riverestuary. The Elbe River appears to have low methaneconcentrations compared to other European rivers, itsaverage input into the North Sea is estimated to be70 nmol s-1 of methane. Near 58° N,1°40' E, an abandoned drill site releases about 25 % ofthe North Sea's emission of methane to the atmosphere.The advective methane transport induced by watercirculation was assessed for May 16, 1994, using a 3-DNorth Sea circulation model. For the period of thissurvey, the North Sea's source strength foratmospheric methane is estimated using in situwind velocities. In comparison to the advectivetransport by the water circulation, the gas flux tothe atmosphere appears to be the dominant sink ofNorth Sea methane. This flux is estimated to bebetween 1500 · 106 mol a-1 and 3100 ·106mol a-1, depending on the relationbetween wind speed and gas transfer velocity. 相似文献
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Methane exchange between coal-bearing basins and the atmosphere: the Ruhr Basin and the Lower Rhine Embayment, Germany 总被引：1，自引：0，他引：1
Thomas Thielemann Andreas Lücke Gerhard H. Schleser Ralf Littke 《Organic Geochemistry》2000,31(12):121
A precise knowledge of methane exchange processes is required to fully understand the recent rise of atmospheric methane concentration. Three of these processes take place at the lithosphere/atmosphere boundary: bacterial consumption of methane and emission of bacterial or thermogenic methane. This study was initiated to quantify these processes on a regional scale in the Ruhr Basin and the Lower Rhine Embayment. Since these areas are subject to bituminous coal and lignite mining, natural and anthropogenically-induced methane exchange processes could be studied. The methane emission and consumption rates and their carbon isotope signal were measured at the lithosphere/atmosphere boundary using flux chambers. On most of the soils studied, methane consumption by bacteria was identified. Thermogenic methane was released only at some of the natural faults examined. In active and abandoned bituminous coal mining areas methane emissions were restricted to small areas, where high emission rates were measured. The carbon isotope composition of methane at natural faults and in mining subsidence troughs was typical of thermogenic methane (−45 to −32 ‰ δ13C). Methane exchange balancing revealed that natural methane emissions from these two basins represent no source of atmospheric importance. However, methane release by upcast mining shafts dominates the methane exchange processes and is by about two orders of magnitude greater than methane consumption by bacterial oxidation in the soils. 相似文献
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《Quaternary Science Reviews》2004,23(18-19):1989-2005
Interstadials during the last glacial show a rapid rise of the atmospheric methane concentration at the onset of climatic warming. This is explained by reaction of (northern) wetlands to climate change, or by catastrophic release of methane from sea floor methane clathrates. The wetland hypothesis usually assumes expansion of wetlands, which is a slow process and difficult to reconcile with the rapid rise of the atmospheric methane concentration. Here it is demonstrated by modeling that wetland methane fluxes may have reacted rapidly on climatic warming by its direct effect on methane production, without the assumption of wetland expansion. A bottom-up modeling of methane fluxes in northern Europe during Oxygen Isotope Stage 3 is presented. This study combines paleodata on wetland ecology, climate model output, a process-based methane flux model, and GIS-based modeling of wetland areal distribution. The resulting methane flux during interstadials is twice as high as during stadials. This is attributed to higher bacterial metabolic rates, a longer frost-free period, and a higher ecosystem primary production providing more substrate for methanogenesis. 相似文献
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广州地区稻田甲烷排放及中国稻田甲烷排放的空间变化 总被引：13，自引：0，他引：13
１９９３年在广州地区采用中国科学院大气物理研究所研制的自动采集和分析系统测量了稻田甲烷的排放率，首次获得了占我国２０－２５％左右水稻收获面积的华南地区稻田甲烷排放特征值。从而宏观地使我国五个主要水稻生态区的甲烷排放率都有了实测资料。稻田甲烷排放率的季节变化主要与气温及灌溉水状态的变化的较大关系，日变化规律以下午出现极大为主。本实验田的甲烷排放率低。 相似文献