春季南黄海表层海水中二氧化碳的分布特征及其影响因素

co2的海—气交换1.引言1.1 概述随着人类活动日益增加，大气中的CO2浓度不断升高，进而引发了全球气候变化的问题。

CO2的海-气交换是指海洋与大气之间的二氧化碳气体的交换过程。

海洋是地球上最大的碳储库之一，同时也是全球CO2循环的重要组成部分。

在海洋中，CO2以多种形式存在，其中包括溶解态CO2、碳酸盐离子和有机碳。

这些形式的CO2通过海水与大气中的CO2进行反应和交换。

海洋的表面积广阔，能够吸收大量的CO2，起到缓解大气中CO2浓度升高的作用。

另一方面，海洋通过呼吸作用释放CO2到大气中。

然而，气候变化对海洋CO2交换产生了重要影响。

温度升高会导致海洋表层水温上升，促使海洋释放更多的CO2到大气中。

与此同时，大气中的CO2浓度升高也加剧了海洋的酸化程度，导致海洋生态系统受到威胁，进一步影响了海洋中CO2的交换过程。

因此，了解和研究海洋中CO2的海-气交换对于理解全球碳循环和气候变化具有重要意义。

通过深入研究海洋对CO2的吸收和释放过程，可以为我们提供更准确的气候模型，并为应对全球气候变化提供科学依据。

本文将着重探讨海洋中CO2循环的机制以及气候变化对海洋CO2交换的影响。

通过总结目前的研究成果，为未来的研究提供展望，以期为气候变化的应对和全球碳管理提供科学支持。

文章结构部分的内容旨在介绍文章的组织框架和主要内容，以便读者能够清晰地了解文章的结构和逻辑顺序。

文章结构如下：1. 引言1.1 概述本部分将简要介绍文章要讨论的主题——CO2的海-气交换以及其重要性。

强调海洋在全球碳循环中的作用，引起读者的兴趣和关注。

1.2 文章结构本部分将详细介绍文章的结构和内容安排。

主要分为引言、正文和结论三个部分。

通过明确的结构指导读者，让他们能够更好地理解整篇文章的完整性和逻辑性。

1.3 目的本部分将阐述文章的目的和意义。

主要目的是研究和探讨气候变化对海洋CO2交换的影响，并对未来进行展望。

通过深入研究，为应对气候变化提供科学依据，并为未来保护海洋生态环境提供可行建议。

二氧化碳在深海中溶解度大的原因
二氧化碳在深海中溶解度较大的原因可以从多个角度来解释。

首先，深海水温度通常较低，而低温会增加气体溶解度，因此二氧化碳更容易在低温的深海水中溶解。

其次，深海水压力非常大，这也会增加气体的溶解度。

由于深海水深度较大，所以水柱的压力会增加，这使得二氧化碳分子更容易被水分子包围并溶解。

此外，深海水通常较为稳定，不易受到外界因素的干扰，这也有利于二氧化碳在深海中的溶解。

另外，深海水通常富含溶解性盐类，这些盐类会影响水的化学性质，从而影响二氧化碳的溶解度。

最后，深海水中的生物活动也会对二氧化碳的溶解度产生影响，例如一些微生物和浮游生物会影响水体的化学成分，进而影响二氧化碳的溶解。

综上所述，二氧化碳在深海中溶解度较大的原因是由于低温、高压、水的稳定性、溶解性盐类和生物活动等多种因素共同作用所致。

春、秋季台湾海峡海-气CO2通量及其影响因素王继纲;蒋荣根;陈文锋;林辉;孙秀武【摘要】于2014年的5月(春季)和9月(秋季)在台湾海峡及其邻近南海和东海海域,采用水气平衡法进行了2个航次的海表和大气pCO2连续走航观测,同时获取了海表温度、海表盐度、风速及气压等数据,并采用海-气CO2分压差减法估算了海-气CO2通量.结果显示,春、秋2个航次平均海表pCO2分别为387±16μatm和408±18μatm.温度是影响台湾海峡及其邻近海域海表pCO2的主控因子,水团混合和其他因素等也对海表pCO2有一定影响.2014年春、秋季节,对研究区域的海-气CO2释放通量的估算结果分别为0.11±1.60 mmol/(m2·d)和2.51±1.10mmol/(m2·d).台湾海峡海表pCO2既存在显著的季节变化,又存在较大的空间差异.【期刊名称】《应用海洋学学报》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】8页(P313-320)【关键词】海洋化学;海表pCO2;海-气CO2通量;台湾海峡【作者】王继纲;蒋荣根;陈文锋;林辉;孙秀武【作者单位】厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005【正文语种】中文【中图分类】P734海洋是吸收大气中人类活动来源CO2的重要汇区，对调节大气CO2浓度起到了至关重要的作用[1].陆架边缘海仅占全球大洋面积的约8%[2]，然而初级生产力大概占到全球大洋生产力的28%[3]，有机物埋藏量更是占到全球大洋埋藏量的约80%[4].根据已有的研究结果显示，在全球尺度上边缘海整体呈现为大气CO2的汇，碳通量范围约为0.2～0.4 Pg C/a[5]，但由于各边缘海系统之间的巨大差异，在年季尺度上，有些边缘海是汇，而有些则为源，这种源汇格局的变化也表现在同一边缘海系统的不同时间尺度上，例如不同季节表现出不同的源汇格局，甚至同一个季节内存在源和汇之间的转化.目前，我们对影响边缘海海表pCO2的主要过程和关键机理尚有诸多不明之处.台湾海峡是位于亚热带的海峡边缘海.目前，针对台湾海峡碳通量及其影响因素的研究已开展了一定的工作，但仍有限.如张远辉等(2000)研究认为台湾海峡内部海表pCO2在夏季受海峡暖流影响，而冬季受浙闽沿岸水影响[6]；陈宝山(2007)研究结果显示，水团混合是台湾海峡西南部碳酸盐体系分布的主控因子，并且上升流区域吸收大气CO2的能力[-0.03 mmol/(m2·d)]显著低于非上升流区[-2.58 mmol/(m2·d)][7].此外，生物活动影响也不容忽视，如台湾海峡西南部，生物活动与海表温度对海表pCO2变化的影响作用相当(各占约25%)[7]；林辉(2012)研究发现，春、秋和冬季水团混合对台湾海峡近岸区域的海表pCO2影响作用大于生物活动，而夏季刚好相反，生物活动作用大于水团混合作用[8].由于影响因素复杂，台湾海峡海表pCO2及海-气CO2通量存在较大的空间差异和季节变化，无论是在年际尺度还是季节尺度上，对台湾海峡不同区域的碳通量研究结果，往往存在很大的不确定性.如林辉对台湾海峡各季节海-气CO2通量的估算表明，台湾海峡全年各季节均表现为大气CO2的汇[8]，而张远辉等研究结果则显示，台湾海峡在夏季表现为大气CO2的弱源，冬季表现为大气CO2的强汇[6].为了更准确地评估台湾海峡的碳通量和源汇格局，进一步深入解析各影响因素对海表pCO2的调控机制，有必要加强对台湾海峡海表pCO2的走航观测.本研究在台湾海峡及其邻近的东海、南海海域开展了2个航次的海表pCO2走航观测，在时间上揭示了台湾海峡海表pCO2、海-气CO2通量的春、秋季节差异，在空间上比较了台湾海峡与邻近东海、南海海域的海表pCO2、海-气CO2通量的差异.此外还探讨了黑潮、浙闽沿岸流对台湾海峡海表pCO2及海-气CO2通量的影响.1 研究区域与方法1.1 研究区域台湾海峡地处亚热带(图1)，呈东北-西南走向，是连接中国东海与南海的重要水道.位于亚热带季风区，夏季盛行西南季风，而冬季盛行东北季风；全年存在着沿岸水系(浙闽沿岸水与粤东沿岸水)与外海水系(主要为南海水与黑潮南海分支)，并存在显著的季节变化[9]；此外，台湾海峡是上升流的多发区域，尤其是在夏季，上升流是影响台湾海峡的重要水系[10-11]；在西南季风强盛期，位于南海北部陆架区的珠江冲淡水向东扩散显著，是影响台湾海峡的重要淡水水团之一[12].图1 台湾海峡地理位置及2014年5月和9月海表pCO2走航航迹Fig.1 Map of Taiwan Strait and track chart for underway sea surface pCO2 conducted in May and September, 2014本研究分别于2014年5月(春末)和9月(秋初)搭载中国水产科学研究院南海水产研究所的南锋号海洋科考船，在台湾海峡及其邻近南海和东海海域进行了2个航次的海表pCO2走航观测(图1).5月航次从南海北部陆架出发，沿着海峡西侧向东北方向穿越台湾海峡，并延伸至东海陆架；而9月航次则从台湾海峡西南口出发，沿着海峡西侧向东北方向穿越台湾海峡，同样延伸至东海陆架.1.2 研究方法1.2.1 样品采集与数据质控本研究中表层海水/大气pCO2的测量方法，采用目前国际上通用的船载连续流动式水-气平衡法走航观测系统进行测量.按照不同的功能可将整个系统划分为海水/大气样品采集系统、水-气平衡器、海水多参数传感系统、干燥系统、检测系统、气象系统、卫星定位系统、数据采集与控制系统等不同的组成部分.采样系统将海表面下约2 m处的水样和高空空气样输送至实验室，在此水样被分成两路，一路进YSI多参数仪测定温度、盐度等参数，另外一路进水气平衡器与顶空空气进行平衡，平衡后的气体样品与高空空气样品都通过冷肼和高氯酸镁两道除水装置后，干样进入检测器进行检测，通过安装在控制电脑内的软件控制水路/气路样品按照一定的测量频率定时切换.期间要定期测量CO2标准气体对仪器进行校准.数据采集与控制系统还负责将检测器摩尔分数(xCO2)测值与YSI的温盐测值，及GPS经纬度进行1 min平均化处理，并将各组数据按照时间进行匹配.为了对数据进行质控，整个采样过程中以每天2次的频率使用CO2标准气体对仪器的稳定性进行校准验证，所用的CO2标准气体采用中国国家标准物质研究中心(北京)提供的国家一级“空气中的CO2”系列标准气体(GBW)，并用“氮中的氧气”作为标准空白.该系列标准气体的定值准确度优于±1%，一年内变化<1%.1.2.2 数据处理检测器读取的是干空气中CO2的摩尔分数(xCO2)，利用YSI、船载气象站等所获取的辅助数据对其进行转换和校正，最终得到海表面的原位pCO2数据.具体数据处理流程如下[13]：① 响应转换：依据仪器校准工作曲线，转换出进入检测器的干空气中CO2的摩尔分数xCO2；② 压力转换：依据同步观测的大气压数据，转换出进入检测器的干空气中的CO2分压；③ 水气校正：依据同步观测的水-气平衡器温度，以及盐度数据，用Weiss 等(1980) 提出的饱和水汽压公式计算水-气平衡器出口空气中的水汽压，按照如下公式所示的计算程序，校正得到水-气平衡器出口水汽饱和的空气中CO2的分压pCO2[14]：pCO2(平衡器)=[P-VP(H2O, s/w)]×xCO2=pCO2(干空气)-xCO2·VP(H2O,s/w)(1)式(1)中：P是船上气压计测报的大气压(Pa)；xCO2是进入检测器的干空气中CO2的摩尔分数(无量纲，10-6)；VP(H2O, s/w)是水-气平衡器中的饱和水汽压(Pa)，用Weiss等提出的公式由同步观测的水-气平衡器温度和盐度数据计算[14].④ 温度校正：对于海水pCO2，依据同步观测的水-气平衡器温度和原位海表温度，通过Takahashi等(1993)的温度校正系数4.23%/℃，校正得到表层海水的现场分压[15].1.2.3 海表pCO2的温度校正温度作为重要的海洋环境参数对海表pCO2有显著的影响.温度主要是通过改变CO2溶解度和CO2解离常数来影响海表pCO2.根据Takahashi 等(1993)给出的温度效应系数(4.23%/℃)，可以将海表pCO2标准化到平均温度下的海表NpCO2[15]：式(2)中：SST为实测海表面温度(℃)，为平均海表面温度(℃)，计算得到的NpCO2表征的是在去除温度对海表pCO2的影响效应之后，其他影响因素对海表pCO2的影响作用.1.2.4 海-气CO2通量计算方法海-气CO2界面通量由下式计算:FCO2=Tr·ΔpCO2=k·KH(CO2)·ΔpCO2(3)式(3)中：FCO2表示海-气CO2界面通量[mmol/(m2·d)]，Tr为海-气界面平均气体迁移系数，可表示为界面间气体传输速率k与CO2气体在海水中溶解度KH(CO2) 的乘积.气体传输速率 k(cm/h ) 可以表达为特定海表面温度和盐度条件下风速 u(m/s) 的幂函数，采用下式计算[16]：k=0.27×u102×(Sc/660)-0.5(4)式(4)中：u10为海表面以上10 m处的风速；Sc为施密特函数，其定义为海水的动粘滞率与气体的扩散系数的商；660是CO2在20℃海水中的施密特数值.ΔpCO2为海-气CO2分压差(μatm)，采用以下公式计算：ΔpCO2=pCO2(海水)-pCO2(大气)(5)2 结果与分析2.1 温盐分布特征由图2和表1可知，2个航次台湾海峡的表层海水温度和盐度均具有较大的空间波动.2014年5月春末航次，温盐波动频繁，锋面频现，温度空间变幅约为5℃，盐度空间变幅大于2，可能是由沿岸流(相对低温、低盐)与离岸水(相对高温、高盐)混合的结果.2014年9月秋初航次，海表温、盐也具有较大的变化，温度空间变幅为3.46℃；盐度空间变幅接近于4.由2个航次的温、盐特征说明，台湾海峡及其邻近海域水团组成复杂，混合作用显著.对比春、秋2个航次，海表温度具有较大的季节差异，春末平均海表温度仅为24.42℃，而秋初平均海表温度则超过28℃，季节温差接近于4℃，说明台湾海峡海表温度季节变化显著；而平均海表盐度季节变化不大，秋初略低于春季.图2 台湾海峡2014年5月和9月海表温度、海表盐度断面分布Fig.2 Sectionaldistributions of sea surface temperature (SST) and sea surface salinity (SSS) in the Taiwan Strait in May and September, 2014表1 台湾海峡2014年5月和9月走航海表温度、盐度断面特征值统计Tab.1 Averaged and range of SST and SSS in the Taiwan Strait during the cruises in May and September, 2014航次SST/℃SSS平均值±标准偏差变化范围平均值±标准偏差变化范围2014.0524.42±1.04 21.38～26.3733.51±0.37 32.00～34.082014.0928.25±0.56 26.30～29.7633.31±1.04 30.38～34.182个航次均在约25°N平潭岛附近海域观测到了相对低盐的浙闽沿岸水信号，5月份海表盐度最低小于32.5，而9月份最低接近于30，影响强度秋季大于春季.表明低盐的浙闽沿岸水主要分布在平潭岛以北的沿岸一带，该结果与林辉基于2007年4—5月春季台湾海峡的观测结果相吻合[8]；与此同时，Jan等(2002)研究认为，在季风作用的影响下，浙闽沿岸水在春、秋季节对台湾海峡的影响范围有限[9].通过本研究海表温、盐观测结果亦说明了在春、秋季节浙闽沿岸水仅能影响至台湾海峡西北部的局部海域.本研究26°N以北航迹主要位于东海陆架海域，该区域表现为相对的高温、高盐特征，尤其是2014年9月航次，温度接近于30℃，盐度超过34，可能是受黑潮东海分支影响所致.2.2 海表pCO2分布特征相对于台湾海峡及其邻近海域较大的温、盐变化，对应的海表pCO2也具有显著的空间波动 (表2、图3).表2 台湾海峡不同季节海表pCO2及海-气CO2通量断面特征值统计Tab.2 Seasonal variations of sea surface pCO2 and FCO2 in the Taiwan Strait during this study in comparison with previous reports航次pCO2/μatmFCO2/mmol· m-2·d-1平均值±标准偏差变化范围平均值±标准偏差变化范围数据来源2014.05387±16322～4270.11±1.60-4.14～2.64本研究2014.09408±18363～4792.51±1.10-1.50～8.872006.12至2007.02358276～466-3.23-15.69～13.62林辉[8]2007.04—05358261～556-1.31-7.08～10.782006.07—08375183～642-0.34-18.11～26.812007.10至2008.01377235～538-0.28-16.82～19.471994.08359345～3920.14±0.050.08～0.22张远辉等[6]1995.02310245～338-8.05±2.74-5.29～-10.79图3 台湾海峡2014年5月和9月海表pCO2、航次对应的及大气pCO2(pCO2-air)断面分布Fig.3 Sectional distributions of sea surface pCO2, and atmospheric pCO2 in the Taiwan Strait in May and September, 20142014年5月航次，海表pCO2变化范围为322～427 μatm，空间变幅达105μatm，9月航次海表pCO2变化范围为363～479 μatm，空间变幅达116 μatm，2个航次海表pCO2空间差异均大于100 μatm.5月份由于相对较低的海表面温度℃)，平均海表pCO2仅为387 μatm，而9月份温度显著升高℃)，对应平均海表pCO2升至408 μatm，春秋季节差异达21 μatm(表2).由此可见，无论是在空间尺度，还是季节尺度上，台湾海峡海表pCO2均具有较大的变化.2个航次的结果表明，约25°N平潭岛附近受到浙闽沿岸水影响的区域，海表pCO2均显著低于台湾海峡内部其他区海域，最低低至350 μatm左右，并且具有较大的波动，可能是由水团混合锋面所致(图3).此外，2014年5月航次，在27°N处存在1个温度锋面，对应的海表pCO2也具有较大的波动；27°N以南的台湾海峡内部，海表pCO2略高于大气pCO2，两者几乎处于平衡状态；而27°N以北，可能受到黑潮水的影响，表现为相对高盐特征(盐度接近于34)，然而对应的海表pCO2却低于台湾海峡内部，并且低于大气pCO2，表现为大气CO2的汇(图3).2014年9月航次，在26°N处存在1个温度锋面，对应的海表pCO2也具有较大的波动；26°N以南的台湾海峡内部，除了平潭岛附近受浙闽沿岸水影响相对较低的海表pCO2外，其他海域平均海表pCO2约为415 μatm；而在26°N以北，海表pCO2降至约400 μatm(图3)，这可能是相对高温、高盐的黑潮水在向北迅速流动过程中，由于热量的不断散失，而导致其海表pCO2值相对较低[17].结合历史文献资料进行综合分析发现：2014年春末平均海表pCO2为387 μatm，显著大于2007年春季的358 μatm[8]；2006年夏季平均海表pCO2为375μatm[8]，而1994年夏季平均海表pCO2仅为359 μatm[6]；2014年秋季平均海表pCO2为408 μatm，显著大于2007年秋季的377 μatm[8]；2006年冬季平均海表pCO2为358 μatm[8]，同样显著高于1995年冬季海表pCO2的310 μatm[6].对比不同季节，受海表温度的控制，台湾海峡的海表pCO2在温度相对较高的夏、秋季略高于温度相对较低的春、冬季.由此可见，台湾海峡及其邻近海域的海表pCO2既存在显著的季节变化，又存在较大的年际差异，并呈现出逐年增长的趋势.2.3 海表pCO2影响因素定性分析2014年5月航次，除去平潭岛低温、低盐水影响区域及锋面处的数据，NpCO2的波动范围约为360～400 μatm，平均海表面温度约为24℃，因此选择360×e0.0423(SST-24)和400×e0.0423(SST-24)作为衡量温度主控影响下海表pCO2的上下限；而2014年9月航次，除去平潭岛低温、低盐水影响区域及锋面处的数据，NpCO2的波动范围约为400～440 μatm，平均海表面温度约为28℃，因此选择400×e0.0423(SST-28)和440×e0.0423(SST-28)作为衡量在温度主控影响下海表pCO2的上下限[18].台湾海峡2014年5月和9月pCO2-SST、NpCO2-SSS相关性如图4所示，由图4a和图4c中pCO2-SST相关性可知，台湾海峡主体海域的海表pCO2仍然由温度主控，然而由于海峡内部海表pCO2的影响因素复杂，部分数据位于上下限之外.由图4b和图4d中NpCO2-SSS相关性可知，去除温度效应之后的NpCO2随SSS仍有较大的波动.由图4a和图4c中pCO2-SST相关性可知，台湾海峡主体海域的海表pCO2仍然由温度主控，然而由于海峡内部海表pCO2的影响因素复杂，部分数据位于上下限之外.由图4b和图4d中NpCO2-SSS相关性可知，去除温度效应之后的NpCO2随SSS仍有较大的波动.结合图3可知，2个航次在去除温度影响效应后归一化到航次平均SST条件下的NpCO2，仍然具有较大的波动范围，2014年5月航次归一化到为24.0℃时的NpCO2波动范围为315～444 μatm，2014年9月航次归一化到为28.0℃时的NpCO2的波动范围为354～486 μatm.由此可见，台湾海峡及其邻近海域的海表pCO2不仅受到温度的影响，其他环境因素的影响也不容忽视.林辉研究结果也显示，台湾海峡各季节海表pCO2不仅受到SST的影响，还显著受到生物活动、径流冲淡水和水体混合等作用的共同影响[8].2.4 海-气CO2通量估算对应于台湾海峡海表pCO2较大的波动，导致海-气CO2通量也具有较大的变化范围(图5、表2).2014年5月航次中，海-气ΔpCO2的变化范围为-63.8～40.9 μatm，变幅达104.7 μatm，高的ΔpCO2主要是由于水团混合锋面所致；平均海-气ΔpCO2仅1.8 μatm，对应海-气CO2通量为0.11 mmol /(m2·d)，几乎与大气CO2处于平衡状态.而2014年9月航次，海-气ΔpCO2变化范围为-16.5～98.8 μatm，变幅达115.3 μatm，高的ΔpCO2也主要是由于水团混合锋面所致；平均海-气ΔpCO2为27.9 μatm，对应海-气CO2通量为2.51 mmol /(m2·d)，表现为大气CO2的源(图5).图4 台湾海峡2014年5月和9月pCO2-SST、NpCO2-SSS相关性Fig.4 Surface seawater pCO2 vs SST, and vs SSS in the Taiwan Strait in May and September，2014图中黑色数值连线代表Zhai 等(2005)定义的温度影响导致的海表pCO2波动上下限[18]；2014年5月航次为24.0℃；2014年9月航次为28.0℃图5 台湾海峡2014年5月和9月海-气ΔpCO2及海-气CO2通量断面分布Fig.5 Sectional distributions of ΔpCO2 and FCO2 in the Taiwan Strait in May and September，2014由表2可知，林辉(2012)基于2006—2008年间各季节海-气CO2通量的估算结果表明，台湾海峡中西部海域全年表现为大气CO2的汇，冬季汇的强度最大为-3.23 mmol/(m2·d)，春季次之，为-1.31 mmol/(m2·d)，而夏、秋季汇的强度显著减弱，分别为-0.34 mmol/(m2·d)和-0.28 m mol/(m2·d)，基本与大气CO2处于平衡状态[8].张远辉等研究结果显示，台湾海峡夏季表现为大气CO2的弱源，冬季表现为大气CO2的强汇，全年表现为大气CO2的净汇[6].而本研究结果显示，2014年春末台湾海峡海表pCO2趋于与大气处于平衡状态，秋初则表现为大气CO2的源.对比本研究与各文献的研究结果表明，台湾海峡的海-气CO2通量同样具有较大的空间变化、季节波动和年际差异.整体而言，海表温度相对较低的冬、春季台湾海峡主要表现为大气CO2的汇，而在海表温度相对较高的夏、秋季则多表现为大气CO2的弱源，或与大气CO2处于平衡状态.3 结论台湾海峡季节变化显著，水团组成复杂，锋面频现.春末和秋初2个航次均在约25°N平潭岛附近海域出现低温、低盐的浙闽沿岸水信号；并在东海陆架海域，观测到高温、高盐的黑潮水信号.台湾海峡主体海域的海表pCO2由温度主控，但其他影响因素不可忽视.海表pCO2既存在显著的季节变化，又存在较大的年际差异，呈现出逐年增长的趋势，并且空间差异显著.浙闽沿岸水影响区域及东海陆架受黑潮水影响的区域，平均海表pCO2略低于台湾海峡其他海域.结合历史文献资料综合分析，海表温度相对较低的冬、春季台湾海峡表现为大气CO2的汇，而海表温度相对较高的夏、秋季则表现为大气CO2的弱源，或与大气CO2处于平衡状态.参考文献：【相关文献】[1] FALKOWSKI P, SCHOLES R J,BOYYLE E, et al. The global carbon cycle: A test of our knowledge of earth as a system[J]. Science,2000,290:291-296.[2] GATTUSO J P, FRANKIGNOULLE M, WOLLAST R. Carbon and carbonate metabolism in coastalaquaticecosystems[J]. Annual Review of Ecology and Systematics, 1998,29(1):405-434.[3] LONGHURST A, SATHYENDRANATH S, PLATT T, et al. An estimate of global primary production in the ocean from satellite radiometer data[J]. Journal of Plankton Research, 1995,17(6):1 245-1 271.[4] RABOUILLE C, MACKENZIE F T, VER L M. Influence of the human perturbation on carbon,nitrogen, and oxygen biogeochemical cycles in the global coastal ocean[J]. Geochimicaet Cosmochimica Acta, 2001,65(21):3 615-3 641.[5] DAI M, CAO Z M, GUO X, et al. Why are some marginal seas sources of atmospheric CO2?[J]. Geophysical Research Letters, 2013,40:2 154-2 158.[6] 张远辉, 黄自强, 王伟强,等.台湾海峡二氧化碳研究[J]. 台湾海峡,2000,19(2): 164-169.[7] 陈宝山.台湾海峡西南部碳酸盐系统分布特征及海-气二氧化碳通量-上升流的作用[D].厦门: 厦门大学,2007.[8] 林辉. 台湾海峡及邻近海域溶解无机与有机碳的时空分布及其影响因素[D].厦门: 厦门大学,2012.[9] JAN S, WANG J, CHEN C S, et al.Seasonal variation of the circulation in the TaiwanStrait[J]. Journal of Marine Systems, 2002,35:249-268.[10] 李立, 李达.台湾浅滩西侧水道夏季的水文特征与上升流[J].台湾海峡,1989,8(4):353-359.[11] 陈金泉, 傅子琅, 李法西.关于闽南-台湾浅滩渔场上升流的研究[J]. 台湾海峡, 1982,1(2):1-7.[12] 洪华生, 王大志. 台湾海峡生源要素生物地球化学过程研究[J]. 厦门大学学报(自然科学版),2001,40(2):535-544.[13] 翟惟东. 南海北部与珠江河口水域CO2通量及其调控因子[D].厦门: 厦门大学,2003.[14] WEISS R F, PRICE R A.Nitrous oxide solubility in water and seawater[J]. Marine Chemistry, 1980,8:347-359.[15] TAKAHASHI T, OLAFSSON J, GODDARD J G, et al. Seasonal variation of CO2 and nutrients in the high-latitude surface ocean: a comparative study[J]. Global Biogeochemical Cycles, 1993,7:843-878.[16] SWEENEY C, GLOOR E, JACOBSON A R, et al. 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东海及黄海南部海域走航海-气CO2通量季节性变化胡登辉;高郭平;翟惟东;张春玲【期刊名称】《海洋科学进展》【年(卷),期】2016(034)004【摘要】Seasonal variability of sea surface p CO2 and air-sea CO2 flux and relationship among air-sea CO2 transfer,sea surface temperature and salinity are analyzed using field observation data from 2003 to 2008 in Yangtze estuary and adjacent sea area.Results show that the sea surface p CO2 and air-sea CO2 have signifi-cant seasonal variations.The South Yellow Sea,the offshore area and middle continental shelf of the East China Sea,the South East China Sea all demonstrate atmospheric CO2 convergence in spring due to the ris-ing sea surface temperature and strengthening biological action,and their seasonal averaged air-sea CO2 flux is(-7.77±6.59),(-1 1.08±8.99)and(-2.94±6.78)(mmol·m-2 ·d-1 ),respectively.While,in summer,the South Yellow Sea is a CO2source(2.99±6.09)(mmol·m-2 ·d-1 )due to weaker upwelling, and the offshore area and middle continental shelf of the East China sea(-4.81±8.92)(mmol·m-2 · d-1 ),the South East China Sea(-0.75 ± 12.14)(mmol ·m-2 · d-1 )are atmospheric CO2 convergence zones,because thermocline is formed when fresh water input blocks water mixing,coupled with enhance-ment of photosynthesis.In autumn,due to enhanced northerly winds and increasing water mixing as well as upwelling of CO2-rich sea water whichincreases sea surface p CO2 ,the entire sea area becomes an at-mospheric CO2 source.In summary,carbon convergence presents a weakening trendin spring but a gradu-al increasing trend in autumn.%根据2003—2008年东海及黄海南部海域多个航次现场观测获得的海表温度、盐度及海水表层 p CO2观测数据,分析该海域海水表层 p CO2及海-气 CO2通量的季节变化特征,探讨了海-气界面 CO2转移与海表温度、盐度分布之间的联系。

中国近海生态系统碳循环与生物固碳宋金明【摘要】本文系统总结了近几年来中国近海海-气界面碳通量及控制因素、近海碳循环的关键过程以及近海生物固碳强度的研究进展,提出了中国近海渔业碳汇过程研究应关注的主要科学问题.近海海-气界面碳通量过程、生物泵过程、颗粒物沉降与释放以及捕捞/养殖碳转移过程是中国近海生态系统碳循环的主要控制过程.中国近海在总体上是大气二氧化碳的汇,年吸收3 000万～5 000万t碳,但在部分浅海海域如胶州湾、长江口等是大气二氧化碳的源:中国近海浮游植物的年固碳量可达6.39亿t,春季和夏季浮游植物固碳占全年的65.3%.南海浮游植物固碳达4.16亿t,为渤海、黄海和东海的2倍.渔业捕捞与海水养殖可明显增加海洋碳汇,仅就近几年大型藻养殖而言,每年可多固定40万t碳,如果每年的养殖量增加5%,到2020年大型藻养殖可固定碳93万t/年,所以,为增加渔业捕捞与海水养殖碳汇,必须加强揭示渔业碳汇海域生态环境、建立渔业碳增汇强度评估方法以及明确渔业资源利用碳再生循环周期等研究.%In the paper, carbon cycling processes and carbon fixed by organisms in China marginal seas are reviewed. The carbon cycling processes include CO2 fluxes between atmosphere and seawater, carbon biological pump process, carbon sink/release in particulates and carbon transfer in fishing/culture. China marginal sea is a sink area of CO2 in the air, but some coastal parts are source areas such as the Jiaozhou Bay and the Changjiang estuary. The mean annual sink strength of atmospheric CO2 in China marginal seas is about 30 million ton carbon per year. The source/sink strength is controlled by sea surface temperature(SST), phytoplankton production and seawater mixing process in different sea-regions and seasons. The amount of fixed carbon by phytoplankton is about 6.39×108 t/a in China marginal seas, in which 65.3％ carbon is fixed in spring and summer. The carbon fixation ability of the South China Sea is about 4.16× 108 t/a, which is double of that in Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea. Fishing and culture can increase carbon sink strength. In recent years, the yield of large-size economic seaweeds in China marginal seas is about 1.20-1.50 ×106 t/a, so their fixed carbon is about 4.0 ×105 t/a. If the seaweed yield amount increase by 5％ every year in China marginal seas,carbon fixed amount of the large-sized economic seaweeds may reach to 9.3 ×l05 t/a up to 2020. Therefore, algae breeding is an important technique for increasing marine carbon sink with multi-values. To reveal the fishing/culture eeo-environment, establish the method for grading the carbon sink of fishing/culture and study the recycling period of fishing/culture carbon sink are very important in the future.【期刊名称】《中国水产科学》【年(卷),期】2011(018)003【总页数】9页(P703-711)【关键词】碳循环过程;浮游植物;固碳;渔业捕捞与海水养殖碳汇;中国近海【作者】宋金明【作者单位】中国科学院海洋研究所,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】X17;F326随着2010年哥本哈根气候会议的召开,碳的减排又一次成为世界各国关注的热点。

广西科学院学报 2015,31(3):155~160J o u r n a l o fG u a n g x iA c a d e m y o f S c i e n c e s V o l .31,N o .3 A u gu s t 2015网络优先数字出版时间:2015‐08‐19网络优先数字出版地址:h t t p://w w w.c n k i .n e t /k c m s /d e t a i l /45.1075.N.20150819.0947.012.h t m l 收稿日期:2015-04-10作者简介:袁华茂(1975‐),男,研究员,主要从事海洋生物地球化学研究㊂*中国科学院先导专项(X D A 05030402,X D A 11020102),国家基金委山东省联合基金项目(U 1406403)以及国家重点基础研究973课题(2011C B 403602)共同资助㊂**通讯作者:宋金明(1964‐),男,研究员,主要从事海洋生物地球化学研究,E ‐m a i l :j m s o n g @q d i o .a c .c n ㊂南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素*D i s t r i b u t i o na n dI m p a c tF a c t o r so fD i s s o l v e dO r ga n i c C a rb o n i n t h e S o u t h e r nY e l l o wS e a a n d t h eC h a n g j i a n g E s t u a r yi nS u m m e r 袁华茂,宋金明**,李学刚,李 宁,段丽琴,曲宝晓,卢 汐,陈 鑫Y U A N H u a ‐m a o ,S O N GJ i n ‐m i n g ,L I X u e ‐g a n g ,L IN i n g ,D U A NL i ‐qi n ,Q UB a o ‐x i a o ,L U X i ,C H E N X i n(中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室,山东青岛 266071)(K e y L a b o r a t o r y o f M a r i n eE c o l o g y a n dE n v i r o n m e n t a lS c i e n c e s ,I n s t i t u t eo fO c e a n o l o g y,C h i n e s eA c a d e m y o f S c i e n c e s ,Q i n g d a o ,S h a n d o n g,266071,C h i n a )摘要:【目的】海水中溶解有机碳(D O C )的研究对于碳的生物地球化学循环具有重要意义㊂通过对南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素的研究,为进一步丰富我国陆架边缘海碳循环的研究提供数据支持和参考依据㊂【方法】利用高温燃烧氧化法对2013年夏季南黄海及长江口邻近海域水体中的D O C 进行测定,初步分析夏季南黄海D O C 的分布特征,并结合水文㊁化学㊁生物同步观测参数,探讨影响D O C 分布的主要因素㊂【结果】2013年夏季南黄海及长江口邻近海域D O C 的含量为0.24~2.37m g /L ,平均值为(1.34±0.42)m g /L ㊂整体而言,调查海区平面分布呈现北部浓度高,向南部逐渐降低,近岸浓度高远岸浓度低的分布趋势㊂D O C 的垂直分布呈现表层高,逐渐向底层减小,在底层又有所增加的趋势㊂【结论】研究海区D O C 的分布受水团物理混合控制作用十分明显,近岸D O C 高值区的分布主要受鲁北沿岸流和陆源输入影响,南部的低值区主要受黑潮表层水及台湾暖流的稀释作用影响,而生物作用对D O C 的分布影响较弱㊂关键词:溶解有机碳 南黄海 长江口邻近海域中图分类号:P 734 文献标识码:A 文章编号:1002-7378(2015)03-0155-06A b s t r a c t :【O b je c t i v e 】D i s s o l v e do r g a n i c c a r b o n (D O C )i s t h eb i g g e s t o r g a n i c c a r b o nr e s e r v o i r i n t h e o c e a n ,a n d i sae x t r e m e l y i m p o r t a n t c o m p o n e n t i no c e a n i cc a r b o nc y c l i n g.【M e t h o d s 】T h eD O C c o n c e n t r a t i o n sw e r e d e t e r m i n e d b y h i g h ‐t e m p e r a t u r e c o m b u s t i o nw i t h aT O CA n a -l y z e r .T h e p h y s i c a l ,c h e m i c a l a n db i o l o g i c a l p a r a m e t e r ss u c ha ss a l i n i t y ,c h l o r o p h yl l aa n d d i s s o l v e do x y g e nw e r ea l s od e t e r m i n e dt of i n dt h e i re f f e c t so nt h eD O Cd i s t r i b u t i o n .【R e -s u l t s 】R e s u l t s s u g g e s t e d t h a tD O Cc o n c e n t r a t i o n s r a n g e d f r o m0.24t o2.37m g/L w i t ht h e a v e r a g e v a l u e o f (1.34±0.42)m g/L .D O C c o n c e n t r a t i o n si n t h e n o r t h a r e a a n d c o a s t a lw a t e r s w e r er e l a t i v e h i gh e rt h a nt h o s ei nt h e s o u t ha r e aa n do pe ns e aof t h ec e n t r a l a r e a .I n t h ev e r t i c a l p r o f i l e ,t h ec o n c e n t r a t i o n so f D O Cw e r eh i g h e r i ns u r f a c e l a ye ra n dd e c r e a s e d w i t h t h ed e p t h b u ts l i g h t l y i n c r e a s e di nt h eb o t t o m l a ye r .【C o n c l u s i o n 】T h ed i s t r i b u t i o no fd i s s o l v e d o r g a n i cc a r b o n w e r eo b v i o u s l y af f e c t e d b y th eh y d r o l o g i c a lw a t e rm i x i n g a n d p a r t l y b y t h e t e r r i g e n o u s r e s o u r c e sw h i l e t h e e f f e c t b i o l o g i c a l p r o d u c t i o no n t h e d i s t r i b u t i o no fD O Cw a s c o m p a r a t i v e l y i n s i g n i f i c a n t.K e y w o r d s:d i s s o l v e do r g a n i c c a r b o n,S o u t h e r nY e l l o wS e a,C h a n g j i a n g E s t u a r y0 引言【研究意义】碳是生态系统中重要的生源元素之一㊂通过光合作用浮游植物可将海水中的无机碳转化为有机碳,另外浮游动物的摄食,浮游生物代谢产物的分泌㊁死亡后残体的分解等途径均会向海水中释放溶解有机碳(D O C)㊂D O C是海洋中最大的有机碳储库,约占总有机碳的90%(文献[1,2]),可用来表征水体中有机物含量和生物的活动水平㊂同时D O C的迁移转化对于海气界面碳交换㊁海洋的固碳和储碳过程以及海洋微食物环过程具有重要影响,并可在1000~10000年的时间尺度影响大气中C O2的含量[3,4],因此海水中溶解有机碳的研究对于碳的生物地球化学循环具有重要意义㊂【前人研究进展】黄海是典型的陆架边缘海,由于其半封闭性,水交换周期较长,海区内生物地球化学过程很大程度上取决于其内部自身冷暖水团的此消彼长与陆架峰的季节演化,具有明显的季节性变化[5~7]㊂目前,对南黄海有机碳研究的报道并不多,李丽等[8]对夏季南黄海表层海水D O C进行分析,发现D O C的含量为1.05~9.37m g/L,平均值为4.08m g/L;贺志鹏等[9]测得秋季南黄海D O C含量为1.62~2.42 m g/L,平均值为2.02m g/L,并指出1997~2004年间南黄海D O C含量有降低的趋势;谢琳萍等[10]发现春季南黄海D O C的分布趋势主要受控于水文结构,生物生产对D O C含量也有一定的贡献㊂长江口及其邻近海域接受了大量长江径流带来的陆源有机碳,同时长江输送的营养物质丰富,造成该区域较高的浮游植物生产力,浮游植物对有机碳的贡献也相对较高㊂林晶等[11]对长江口溶解有机碳的研究表明,该区域D O C与盐度有较好的相关性,整体呈现近岸高㊁远岸低的趋势,其分布主要受水文结构控制㊂【本研究切入点】利用2013年夏季航次对南黄海及长江口邻近海域调查所得的数据,初步分析夏季南黄海及长江口邻近海域D O C的分布特征,结合其他的水文㊁化学㊁生物同步观测参数,探讨影响D O C分布的主要因素㊂【拟解决的关键问题】通过对南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素的研究,为我国陆架边缘海碳循环的研究提供数据支持和参考依据㊂1 材料与方法1.1 取样站位2013年8月利用 北斗”号海洋科学调查船对南黄海及长江口邻近海域进行大面积调查,共进行10个断面㊁46个站位的采样调查,采样站位如图1所示㊂图1 研究区域及采样站位F i g.1 S t u d y a r e a a n d s a m p l i n g l o c a t i o n s1.2 方法利用S e a b i r d32C T D测定海水的温度㊁盐度和深度,并用N i s k i n采水器采集水样,水样采集后立即用G F/F玻璃纤维滤膜(预先于450℃高温下灼烧)过滤,收集100m L滤液存储于450℃下灼烧过的玻璃瓶中,加入饱和H g C l2固定,4℃密封保存㊂回到实验室后样品用浓硫酸酸化至p H值约为2后,使用E l e m e n t a r总有机碳分析仪(v a r i o T O C c u b e)以高温催化氧化‐非色散红外吸收法测定D O C含量,同时以邻苯二甲酸氢钾标准溶液进行校准,测量精度为1%㊂2 结果与分析2.1 D O C的含量和水平分布2013年夏季南黄海及长江口邻近海域D O C的651广西科学院学报 2015年8月 第31卷第3期浓度为0.24~2.37m g/L,平均值为(1.34±0.42) m g/L㊂整体水平低于1999年夏季南黄海的1.05 ~9.37m g/L,平均值为4.08m g/L(文献[8]),略低于2007年春季的0.91~2.69m g/L,平均值为1.62m g/L(文献[10]),与黄东海2007年夏季的水平相当(0.66~3.05m g/L,平均值为1.10m g/ L)[11]㊂表层D O C浓度平均值相对较高,为(1.58±0.44)m g/L;底层D O C的浓度变化范围较大,为0.24~1.95m g/L㊂图2为夏季南黄海及长江口邻近海域D O C含量的水平分布图,调查海区表层D O C的最高值出现在山东半岛的外部海域(A3站),整体上呈现北部浓度高,向南部逐渐降低的分布趋势,在长江口邻近海域出现显著的低值区㊂底层D O C的高值区出现在山东半岛的南部近岸海域,低值区出现在南黄海的中北部和江苏外海以及舟山群岛外海㊂对于陆架海而言,D O C的分布受到周边河流的输入和大气沉降以及海洋初级生产力的季节性影响,呈现河流>河口>近岸>远洋的趋势㊂近岸海域由于受人为活动的影响,营养盐比较丰富,浮游生物活动比较旺盛,可通过分泌代谢产物㊁浮游动物摄食和死亡后残体的分解等途径向海水中释放D O C,同时河流和其他陆源输入也会造成近岸D O C的浓度较高㊂山东半岛石岛附近海域历次调查都是D O C的高值区,谢琳萍等[10]认为浮游植物生产不是该海域D O C高值的主要原因,而沿北黄海㊁渤海沿岸南下的高D O C含量的鲁北沿岸流是造成该海域D O C浓度高值的主要原因㊂本次调查同样发现在山东半岛的石岛及其外海区出现D O C的高值,这可能与夏季鲁北沿岸流的流幅加宽有关[12]㊂同时本次调查也发现该海区叶绿素a的浓度并不高,与D O C基本没有相关性,证实该海域D O C的高值并非来自浮游植物的生产活动㊂已有研究认为,南黄海自北至南表层D O C的浓度下降,是由于南部主要由具有大洋水性质的较低D O C浓度的黑潮表层水及台湾暖流与东海陆架水混合构成,北部区域的水体主要由黄海冷水团及长江冲淡水向东北方向偏转形成的黄海混合水构成,而黄海水团和长江冲淡水由于接受陆源输入,其中D O C的含量比东海混合水体要高得多[10,13]㊂本研究也表明,表层溶解有机碳的分布呈现北部南黄海较高,南部东海区较低的特征,与文献[10,13]所得的结果一致㊂ 图2 夏季南黄海及长江口邻近海域D O C的水平分布(m g/L)F i g.2 H o r i z o n t a l d i s t r i b u t i o no fD O Ci n t h eS o u t h e r n Y e l l o wS e aa n dt h eC h a n g j i a n g E s t u a r y a d j a c e n tw a t e r si n s u mm e r2.2 D O C的垂直与断面分布夏季南黄海及长江口邻近海域D O C的垂直分布呈现表层高,逐渐向底层减小,在底层又有所增加的趋势(图3),体现了表层D O C在向下的输送过程中逐渐矿化分解的过程㊂造成D O C的浓度随着深度增加而逐渐降低的原因主要由其来源㊁迁移转化与水团性质所决定㊂表层和10m层具有较高的浮游植物量,浮游植物通过光合作用分解产生大量的溶解有机碳;随着深度的增加,浮游植物的生长和光合作用受到光照等条件的限制,导致深层海水中溶解有机碳较低,而底层D O C的高值则可能是由于751袁华茂等:南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素底部沉积物的再悬浮造成有机质的溶解释放所导致的㊂另外,夏季海水层化现象的存在限制了表层与深层水的交换,使沿岸输入的较高浓度溶解有机碳滞留在较浅的深度,成为表层溶解有机碳浓度较高的又一重要原因㊂另外,由图4可以看出,D O C的高值区分布在近岸和表层㊁次表层区域,在垂向上也表现出D O C 逐渐降低的过程,反映D O C在近岸受陆源输入㊁在表层受生物活动的影响㊂黄海沿岸流能够把D O C 限制在近岸,难以顺利扩散,易在近岸积累,是造成近岸D O C含量大于远海的原因㊂C断面和G断面D O C的分布也反映出夏季南黄海海水的层化现象;图3 夏季C㊁G㊁K断面不同层次的D O C浓度F i g.3 D O Cc o n c e n t r a t i o n o f t h eC,Ga n dKs e c t i o n s i n s u mm e r站位S t a t i o n s图4 夏季C㊁G㊁K断面的D O C分布(m g/L)F i g.4 V e r t i c a l d i s t r i b u t i o n s o f D O Co f C,Ga n dKs e c-t i o n s i n s u mm e r K断面由于水深较浅,同时受长江冲淡水的影响,层化现象不显著㊂2.3 D O C浓度分布的影响因素2.3.1 D O C与盐度的关系D O C与盐度的关系常用于评价有机质从陆向海传输过程中是否具有保守行为[14~16]㊂如图5所示,本次调查中D O C与盐度呈负相关,表明夏季研究海区D O C的分布受水团物理混合控制作用十分明显,体现了典型的随盐度增加河流源物质被低浓度的外海水稀释的过程㊂图5 D O C与盐度的相互关系F i g.5 T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nD O Ca n d s a l i n i t y2.3.2 D O C与叶绿素a的关系浮游植物的初级生产是海洋生态系统中有机物的最初来源,担负着海洋中90%以上的有机物质的生产,是供养和维持海洋生物资源的物质基础㊂叶绿素a是表征海洋浮游植物现存量的一个良好指标,它与D O C之间的关系体现了新鲜有机物信息[11]㊂将本次调查海区的D O C与叶绿素a数据进行相关性分析,结果发现二者之间不存在明显的相关关系(r=0.061,n=129),这与以往南黄海春季[10]㊁夏冬季[11]的研究结果一致㊂叶绿素a与D O C的分布特征并不保持一致,说明浮游植物现场生产对D O C分布的影响较弱㊂易分解D O C的快速转换㊁浮游动物对浮游植物的摄取以及不同程度的水动力作用,削弱了D O C与叶绿素a之间的关系[10]㊂由浮游植物现场生产释放进入水体的D O C 活性较高,易被异养微生物所利用并将其氧化为二氧化碳而移出;或者转化为细菌的生物量,产生活性较低的D O C㊂因此其周转速度很快,在总D O C中的比例较低,因而其与叶绿素a的关系并不显著㊂结合上述D O C与盐度的分析,研究海区D O C的分布受水团物理混合控制作用十分明显,说明调查海域夏季D O C的分布主要受到物理因素的控制,生物作用的影响较弱㊂851广西科学院学报 2015年8月 第31卷第3期2.3.3 D O C与表观耗氧量(A O U)的关系D O C与表观耗氧量(A O U)之间存在一定的关系,可用于间接评价水柱中的生物氧化过程㊂由图6可以看出,调查海区各断面的D O C与A O U之间存在较好的负相关关系㊂D O C和A O U间的负相关可能有4方面的原因:(1)不同水团的混合;(2) D O C的氧化;(3)沉降颗粒有机物的氧化;(4)动物的呼吸作用[17]㊂A O U可能来源于溶解有机物质氧化和沉降颗粒有机物氧化的共同作用[18]㊂本次调查D O C/A O U的比值为-0.08,根据R e d f i e l d比值:ΔC/ΔO2=-0.72(文献[19]),估算南黄海及长江口邻近海域D O C降解所消耗的氧占表观耗氧量的11%,低于东海陆架㊁浙江沿岸和长江口附近(各海域D O C降解所消耗的氧分别占表观耗氧量的24%,26%和31%),同时也低于南黄海春季的33% (文献[17])㊂图6 D O C与A O U的相互关系F i g.6 T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nD O Ca n dA O U3 结论通过对南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素的研究,获得以下主要结论:(1)2013年夏季南黄海及长江口邻近海域D O C的含量为0.24~2.37m g/L,平均值为(1.34±0.42)m g/L㊂整体而言,调查海区平面分布呈现北部浓度高,向南部逐渐降低,近岸浓度高远岸浓度低的分布趋势㊂D O C的垂直分布呈现表层高,逐渐向底层减小,在底层又有所增加的趋势㊂(2)研究海区D O C的分布受水团物理混合控制作用十分明显,近岸D O C高值区的分布主要受鲁北沿岸流和陆源输入影响,南部的低值区主要由受黑潮表层水及台湾暖流的稀释作用影响,而生物作用对D O C的影响较弱㊂参考文献:[1] P a c k a r dT,C h e n W,S a v e n k o f fC,e ta l.D i s s o l 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南黄海环流的若干特征
南黄海环流是黄海及其周边海域的大规模洋流系统之一，具有以下若干特征：
1. 流向循环：南黄海环流基本呈顺时针方向，即沿着鲸波线从东北方向向南，然后逆时针方向弯曲向东北方向返回。

2. 季节性变化：南黄海环流具有明显的季节性变化。

冬季到夏季，其强度逐渐减弱；夏季到冬季，其强度逐渐增强。

这是由于季节性风势和水温变化的影响所致。

3. 受风力影响：南黄海环流主要由风力驱动。

冬季，受到冷风的影响，环流较为强劲；夏季，受到暖风的影响，环流较为弱弱。

4. 形成于附近海岸：南黄海环流主要形成于黄海东岸和浙江沿岸地区。

这是由于地理因素、山脉和河流的影响，导致水流被挤压形成环流。

5. 水温分布：南黄海环流对黄海水温分布有明显影响。

流入南黄海的暖水会使南黄海水温较高；流离南黄海的冷水则会使北黄海水温较低。

总的来说，南黄海环流是一个受季节性风力驱动的洋流系统，对黄海水温分布有明显影响。

了解其特征有助于更好地理解黄海及周边海域的海洋环境。

第40卷 第4期 海 洋 与 湖 沼Vol.40, No.4 2009年7月OCEANOLOGIA ET LIMNOLOGIA SINICAJuly, 2009* 国家重点基础研究发展计划(973计划)资助, 2005CB422306、2005CB422308号。

袁杨洋, 硕士研究生, E-mail ：yuanyangyang233@① 通讯作者: 叶振江, 副教授, E-mail ：yechen@收稿日期: 2008-02-25, 收修改稿日期: 2008-05-09黄海南部春季蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius )渔场海洋学特征与渔期渔场分布*袁杨洋1 叶振江1①刘 群1 任一平1 杨永桓2(1. 中国海洋大学水产学院 青岛 266003; 2. 广西北海市渔政管理站 北海 536000)提要 以国家“973”项目资料和历史资料为基础, 研究了黄海南部水域渔业海洋学特征、蓝点马鲛洄游行为及与渔场形成、渔期更迭关系。

侧重分析2006和2007年春季水温年际变化对蓝点马鲛渔场、渔期分布的影响。

结果表明, 相对于2006年冷春, 2007年黄海南部水域升温较早, 渔汛盛期出现于4月25日, 较2006年的5月1日左右明显提前, 10℃等温线分布是早春南黄海蓝点马鲛鱼群分布与形成渔场的重要因子, 而密集中心渔场往往出现于5月初; 文中还讨论了南黄海大沙和吕泗渔场的性质特征, 以期为蓝点马鲛渔情预报提供基础资料。

关键词 黄海南部, 春季, 蓝点马鲛, 渔场海洋学 中图分类号 S931蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius )属暖温性中上层洄游性鱼类, 是我国近海主要经济鱼种。

在当今渔业资源严重衰退情况下, 蓝点马鲛是我国少数维持高产的渔获种类之一, 在黄、渤海海域近十年来年产量维持在20万—30万吨左右。

有关蓝点马鲛的渔业生物学研究已有较多报道(韦晟等, 1988; 刘蝉馨等, 1982; 朱德山等, 1983; 邓景耀等, 1991; 陈大刚, 1991; 山田梅芳, 1985; Chen et al , 2005; Inoue et al , 2007; Shoji et al , 2005)。

海洋碳循环及其对全球气候的影响海洋碳循环是指海洋中碳元素在不同形式间的转化和交换过程。

海洋是地球上最大的碳储库之一，其碳循环对全球气候系统起着重要的调节作用。

本文将从海洋碳储库、碳循环过程以及对全球气候的影响三个方面探讨海洋碳循环的重要性。

首先，海洋是地球上最大的碳储库之一。

根据相关研究，海洋中的溶解态有机碳和溶解态无机碳的总量约为38000亿吨，而大气中的CO2总量约为3000亿吨。

海洋中碳储量的巨大规模使得其在碳循环中发挥着举足轻重的作用。

海洋表层的生物作用可以将大气中的CO2转化为有机碳，而深海则对CO2起着储存和吸收的作用。

海洋碳储量的调节和平衡对维持全球碳平衡至关重要。

其次，海洋碳循环涉及多种复杂的过程。

海洋碳循环包括碳的生物地球化学过程、物理过程和化学过程。

在生物地球化学过程中，海洋中的浮游植物通过光合作用吸收CO2，并在食物链传递中将CO2固定在有机物中。

随着植物死亡和沉降，有机碳沉积在海洋底部，形成长期的碳储存。

同时，海洋中的浮游生物和底栖生物也进行呼吸作用，释放CO2到水体中。

物理过程中，海洋的混合运动可以将表层的CO2重新分布到深海，促进CO2的吸收和储存。

化学过程方面，海水中的碳还会进行溶解与释放，形成碳酸盐等化学物质。

这些复杂的过程相互作用，构成了全球海洋碳循环的基本机制。

最后，海洋碳循环对全球气候有着重要的影响。

首先，海洋碳循环通过吸收和储存大量的CO2，缓解了大气中CO2浓度的增加，减缓了温室效应的加剧。

由于海洋的溶解能力较大，它们能够吸收大量的CO2，形成了称为“海洋碳泵”的系统。

根据研究，海洋每年吸收的CO2量约为25%的人类排放量，这对于调节大气中CO2浓度并减缓气候变化至关重要。

其次，海洋中的溶解态有机碳对全球气候也有着重要的影响。

有机碳在海洋中进行的复杂转化过程会释放大量的溶解态有机碳到大气中，其中的一部分会与气溶胶物质结合，影响气溶胶的成分和分布，从而影响云的形成和辐射平衡，间接影响全球气候。