收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

南北极海区夏季海-气二氧化碳交换特征及其所揭示的海洋学问题研究

高众勇  
【摘要】: 本研究利用1999年中国首次北极科学考察、以及1999—2000年度的中国第16次南极科学考察机会对沿途航线上全球纬度范围的海区的海-气交换进行了的详细的调查,描绘了大气及表层海水CO_2分压(pCO_2)的全球纬度特征及其在不同海区之间的差异,并着重研究了南大洋及北冰洋的表层海水CO_2分压(pCO_2)的分布特征,讨论并揭示其所代表海洋学问题及意义。文章讨论了各海区CO_2分压(pCO_2)与表层海水温度(SST)、水文物理过程影响及生物吸收等因素的相关关系,研究控制pCO_2变化的主要调控因子。并利用这些关系,研究pCO_2在南大洋及北冰洋的分布特征,讨论其特殊性,探讨其所揭示的有关海洋学问题和规律。借助于全球各海区pCO_2主要调控因子的分析,本论文重点研究了南、北极海区。在南大洋,根据pCO_2的变化特征,找到海冰区与非海冰区的性质的巨大差异,为研究南大洋海冰区在全球变化中的作用与反馈提供了依据;同时,在白令海及北冰洋,根据pCO_2的分布特征,找到了整个白令海水文环流对北极碳汇的显著影响,并发现整个北太平洋亚北极水的保守混合性质,为北极地区在全球变化研究中的作用提供了重要依据。 详细的主要研究结果如下: 1.从南极至北极沿途航线各海区对大气CO_2的吸收能力如下(大气CO_2的汇区之间比较): 南大洋海冰区(夏季3月份)>北冰洋夏季(8月份)>北太平洋西北部(7月份)>东海(3月)>楚克奇海(夏季8月及7月)>北太平洋西北部(8月份)>台湾海峡(11月)>白令海(夏季7月及8月)>鄂霍次克海(7月)>白令海峡(8月)>台湾海峡(3月)>东黄海(7月)>东海(11月)>白令海峡(7月)>30—40°S南印度洋(11月)>30—40°S南印度洋(3月)>日本海(7月)>30°S以北南印度洋(11月) 2.南中国海3月份吸收通量几乎为零外,而在11月份时其为大气CO_2的 5 一。 源,其它CO。的源区主要是热带海区、40“一60”S南印度洋、以及南极 辐散带,其中,40”一60”S南印度洋在 11月份及 3月份都有很高的负通 量,为显著的大气COZ的源。 3.整个南大洋是一个复杂多变的水文学区域,其自身包含着的亚系统以及 & 各种水文锋面,都会对尸COZ的分布特征产生重要的影响。在夏季高生 产力季节,海冰区由于融冰淡水分层带来的水体垂直稳定性的影响等原 因,有利于浮游植物生长,生产力大大提高,逐渐发展成生物因子控制 表层海水的厂COZ特征。而在非海冰区,这种影响并不显著,因而形成 海冰区与非海冰区的巨大差异。这使得南大洋在大规模尺度上,可以划。 分为海冰区和非海冰区两大部分。 4.在海冰区夏季的高生产力季节,生物影响通常都能够发展成尸*Q的主 要调控因子,比如,夏季普里兹湾湾内地区全部被生物过程影响所主控, 并成为CO。的一个强汇区;但在一些海区,水文物理过程依然可以主控 着尸COZ的变化,比如普里兹湾外的南极辐散带,由于绕极深层水(CDW)$ 的向上涌升,本来是强汇的普里兹湾一下子变成大气COZ的源区,这是 由于受到富含CO。的深层水影响的原因,所以,虽然整体上,夏季海冰 区尸CO。的分布特征主要由生物影响所主控,但在一些局部的海区水文 物理过程仍然产生控制作用。 5 相比之下,北冰洋夏季尸CO。的分布受到环流的影响十分明显,并且带 有很显著的保守性。这种保守性为检测北太平洋亚北极水对北极碳汇的 影响起到了十分重要的作用。根据这一特性,可以研究白令海水向楚克 奇海的输移过程、变化以及影响。研究发现,虽然前人的结果表明,白 令海的I7CO。特征受生物生产力影响控制,但这是在高生产力的陆架区 的情况,在深海的白令海盆情况并不相同,其尸*0。的特征显著地受到 水文环流的影响,而不是生物因子在控制。另一方面,其自身带有明显 的HNLC性质。多数研究者也都认同这一观点。 6.北极诲区的这一显著特性为研究北极地区的碳循环及其在全球变化中的 作用与反馈有着十分重要的意义。一方面,由于北太平洋水是北冰洋营。 养盐的一个来源,而北冰洋表层营养盐在夏季几乎耗尽,因此从HNLC 的白令海盆流过来的白令海亚北极水,将有利于北冰洋夏季浮游植物的 生长,形成有机碳汇。另一方面,注人白令海的淡水来源的无机碳在白 令海没有向深海输出,而通过阿拉斯加沿岸流全部注入北冰洋,形成一 个重要的无机碳汇,这两大碳汇都将在北极对全球变化的响应中起着十 分重要的反馈作用。 7 60”E—80”W之间的南大洋海冰区在整个夏季都是大气COZ的净汇区, 其COZ的源汇分布状况可描述为:(对大气COZ的吸收能力)南大西洋 东、西部(45八N一30W及m”W—m”E)>南印度洋>南大西洋中部>


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 裘祯;;北极海冰加速消融[J];自然与科技;2009年05期
2 武炳义,卞林根,张人禾;冬季北极涛动和北极海冰变化对东亚气候变化的影响[J];极地研究;2004年03期
3 曾晓梅;;北极海冰快速缩减威胁永久冻土层[J];气象科技;2008年04期
4 董波,叶英;北极海冰与西北太平洋热带气旋活动关系的初步分析[J];海洋预报;1991年04期
5 张明,余志豪;北极多冰年和少冰年的大气环流差异[J];气象科学;1999年03期
6 黄士松,杨修群,谢倩;北极海冰对大气环流与气候影响的观测分析和数值试验研究[J];海洋学报(中文版);1992年06期
7 武炳义,高登义,黄荣辉;冬春季节北极海冰的年际和年代际变化[J];气候与环境研究;2000年03期
8 刘剑;;冰海沉船话海冰[J];科学之友(A版);2009年09期
9 叶英,董波;北极海冰与南方涛动的相关分析[J];海洋预报;1992年04期
10 方之芳;北极海冰的基本特征[J];成都信息工程学院学报;1992年02期
11 郑维忠,苏炳凯,吕建华,林元弼;北半球大气环流对北极海冰异常响应的数值试验[J];气象科学;1993年04期
12 朱艳峰,陈隆勋;北极海冰与ENSO事件在准四年时间尺度上的可能联系[J];大气科学;2003年05期
13 杨修群,谢倩,黄士松;夏季赤道中东太平洋海温和北极海冰异常对大气环流影响的数值模拟[J];海洋学报(中文版);1995年01期
14 李俊主;;冰海沉船话海冰[J];飞碟探索;2010年12期
15 胡增臻,庄丽;北极海冰与埃尔-尼诺[J];海洋预报;1989年03期
16 汪代维,杨修群;北极海冰变化的时间和空间型[J];气象学报;2002年02期
17 宋华,孙照渤,崔维军;山东省汛期降水的变化及其与北极海冰的关系[J];气象科学;2004年01期
18 余志豪,白学志;海冰热力模式及北极海冰季节变化的数值模拟[J];海洋预报;1998年02期
19 唐红玉,时兴合,白彦芳;北极海冰对青海省春季(3~5月)降水的可能影响[J];气象科学;2001年02期
20 R.G.巴里;章永伟;;北极海冰与气候:北极研究一百年的回顾[J];地理科学进展;1986年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨清华;李春花;邢建勇;李群;张林;李明;;2010年夏季北极海冰数值预报试验[A];第28届中国气象学会年会——S6冰冻圈与极地气象学[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 魏立新;北极海冰变化及其气候效应研究[D];中国海洋大学;2008年
2 王学忠;北极海冰气候变率的模拟研究[D];南京气象学院;2004年
3 边斐;Thermolysin家族金属蛋白酶的适冷机制及深海适冷菌Pseudoalteromonas sp.SM9913对有机氮的降解[D];山东大学;2009年
4 解彬彬;蛋白质分子进化及其与分子内相互作用的关系[D];山东大学;2009年
5 康文中;大国博弈下的北极治理与中国权益[D];中共中央党校;2012年
6 李涛;北极快速变化条件下海冰吸收太阳辐射能的光学研究[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张若楠;北极海冰异常对中国夏季气候的可能影响[D];中国气象科学研究院;2011年
2 彭海涛;全球变暖背景下近十年来北极海冰变化分析[D];南京大学;2011年
3 宋洁;1979—1998年北极海冰的数值模拟[D];南京气象学院;2004年
4 贾建颖;北极海冰和北半球极涡时空特征及相互关系的初步分析[D];南京信息工程大学;2005年
5 董新宁;欧亚沿岸海冰变化及其与中国气温和降水关系的诊断分析研究[D];南京信息工程大学;2005年
6 杨建玲;宁夏春季沙尘暴变化规律、环流背景及其与北极海冰的遥相关关系研究[D];南京气象学院;2003年
7 何冬燕;冬季北极海冰异常对北太平洋风暴轴的影响及其机制研究[D];南京信息工程大学;2006年
8 杨义新;海冰分布参数系统区域辨识及性质[D];大连理工大学;2006年
9 谭冰;非线性海冰温度系统的热力学参数辨识和数值模拟[D];大连理工大学;2006年
10 宋巧云;近百年长江中下游梅雨气候变异成因研究[D];中国气象科学研究院;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李欣;3月北极海冰显著增加[N];中国气象报;2010年
2 记者 李学梅;眼看着北极海冰,今夏仍在加速融化[N];新华每日电讯;2009年
3 张家诚;北极海冰对我国气候的影响[N];中国气象报;2009年
4 本报记者 杨冉冉;北极海冰融化 极地动物濒危[N];工人日报;2010年
5 实习生 冯珺 本报记者 陈瑜;南北极海冰缘何此消彼长?[N];科技日报;2010年
6 ;今年将是有史以来最暖年份之一[N];中国气象报;2010年
7 郑晓春;40年冰层厚度减少40%[N];中国海洋报;2003年
8 环保人士 绿色和平公众项目主任 虞鑫;“全球变冷论”纯属标题党[N];第一财经日报;2010年
9 记者 林岳夫;我国第四次北极考察明夏实施专家聚首厦门论证总体方案[N];中国海洋报;2009年
10 记者 张建松;“极海融冰”的美丽与神秘[N];新华每日电讯;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978