中国黄海、南海和青岛近海表面海水二氧化碳体系的多层研究
发布时间：2020-08-23 14:12
【摘要】： 海洋是全球碳循环至关重要的纽带,它在大陆岩石圈、海底沉积物圈、生物圈和大气圈之间碳的交换、流动过程中占主导地位。研究二氧化碳在海洋中的转移和归宿,即海洋吸收、转移大气二氧化碳的能力以及二氧化碳在海洋中的循环机制等已经成为当今国际海洋科学诸多研究计划,如JGOFS、LOICZ、IGBP等特别是SOLAS研究的重要内容。 海水微表层(Sea Surface Microlayer, SML)是介于海洋和大气之间的一个薄层,是海-气界面间物质交换的必由之路。它有着特殊的物理-化学-生物性质,对海洋生物地球化学循环、物质的海-气界面通量、乃至气候等等都有着直接而重要的影响。但是,到目前为止,尚未见到有关海水微表层二氧化碳体系的系统研究。因此本文首次将“海洋微表层”引入中国陆架边缘海域海-气界面二氧化碳循环的研究之中,同时将重点放在表面海水二氧化碳体系DIC、Alk、pH和pCO2四个参量的多层(包括海水微表层SML、海水次表层SSL和海水表层SL)研究上,试图通过对表面海水(特别是微表层)的研究,探寻海-气界面之间碳循环的基本规律及海水微表层在其中所发挥的作用,并希望基于以上研究所得的结果,在海洋和大气之间建立一个全球碳循环的新模型。 本文主要进行了以下几方面的工作:(1)首次将“海水微表层(SML)”的概念引入到海-气界面二氧化碳循环的研究中,并对中国黄海、南海和青岛近海表面海水二氧化碳体系中DIC、Alk、pH、pCO2四个参量的多层分布规律作了系统的研究;(2)首次提出了海洋碳循环过程中的“海水微表层(SML)泵”的概念,建立了“SML泵”的模型和及其“三个推论”;(3)首次将“海水微表层(SML)泵”应用于判断海水是大气二氧化碳的“源”或“汇”以及计算海-气界面二氧化碳通量。 本文的主要研究结果如下:
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P734.2
【图文】：
图1.1是工业化前和当代的碳循环示意图比较（Siegenthaler and Sarmiento, 1993）。Keeling（1993）在对夏威夷Mauma Loa地区在1958～1988年期间大气中CO2浓度年平均值的研究中发现30年间CO2浓度上升了约40ppm；而从大气CO2平均浓度的长期变化来看，已由过去42万年中的180～300ppm（Petit et al., 1999）上升到目前的370ppm（NOAA/CMDL, 2002; Wang et al., 2002）；最近的研究（Millero,2005）发现大气CO2浓度由1740年的275ppm上升到2000年的约380ppm（图1.2）。而伴随着大气CO2浓度的逐年增加，CO2等微量气体的“温室效应”已经成为影响全球气候变化的一个重要而不可忽视的因素（IGBP, 1998; Woodwell et al.,1983）。由于“温室效应”的加剧，全球变暖将可能造成冰雪融化、海平面升高、陆地面积变小等一系列变化，这将对全球生态系统和人类生存环境产生深远的影响，甚至是严重的威胁（Prentice and Fung, 1990; Harmon et al., 1990; 易家康，2005）。图1.3是Fasham等（2001）碳的全球生物地球化学循环示意图。图 1.1 工业化前和当代的全球碳循环示意图（据 Siegenthaler 和 Sarmiento, 1993）（储量单位: GtC, 通量单位: GtC·a-1）Fig.1.1 The sketch map of global carbon cycle before the industrialization and present age (Siegenthaler andSarmiento, 1993)
图 1.2 1740-2000 年大气中 CO2浓度的平均变化（据 Millero, 2005）Fig.1.2 Concentration change of atmospheric CO2from 1740 to 2000 (Millero, 2005)
陆地面积变小等一系列变化，这将对全球生态系统和人类生存环境产生深远的影响，甚至是严重的威胁（Prentice and Fung, 1990; Harmon et al., 1990; 易家康，2005）。图1.3是Fasham等（2001）碳的全球生物地球化学循环示意图。图 1.1 工业化前和当代的全球碳循环示意图（据 Siegenthaler 和 Sarmiento, 1993）（储量单位: GtC, 通量单位: GtC·a-1）Fig.1.1 The sketch map of global carbon cycle before the industrialization and present age (Siegenthaler andSarmiento, 1993)
本文编号：2801619
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P734.2
【图文】：
图1.1是工业化前和当代的碳循环示意图比较（Siegenthaler and Sarmiento, 1993）。Keeling（1993）在对夏威夷Mauma Loa地区在1958～1988年期间大气中CO2浓度年平均值的研究中发现30年间CO2浓度上升了约40ppm；而从大气CO2平均浓度的长期变化来看，已由过去42万年中的180～300ppm（Petit et al., 1999）上升到目前的370ppm（NOAA/CMDL, 2002; Wang et al., 2002）；最近的研究（Millero,2005）发现大气CO2浓度由1740年的275ppm上升到2000年的约380ppm（图1.2）。而伴随着大气CO2浓度的逐年增加，CO2等微量气体的“温室效应”已经成为影响全球气候变化的一个重要而不可忽视的因素（IGBP, 1998; Woodwell et al.,1983）。由于“温室效应”的加剧，全球变暖将可能造成冰雪融化、海平面升高、陆地面积变小等一系列变化，这将对全球生态系统和人类生存环境产生深远的影响，甚至是严重的威胁（Prentice and Fung, 1990; Harmon et al., 1990; 易家康，2005）。图1.3是Fasham等（2001）碳的全球生物地球化学循环示意图。图 1.1 工业化前和当代的全球碳循环示意图（据 Siegenthaler 和 Sarmiento, 1993）（储量单位: GtC, 通量单位: GtC·a-1）Fig.1.1 The sketch map of global carbon cycle before the industrialization and present age (Siegenthaler andSarmiento, 1993)
图 1.2 1740-2000 年大气中 CO2浓度的平均变化（据 Millero, 2005）Fig.1.2 Concentration change of atmospheric CO2from 1740 to 2000 (Millero, 2005)
陆地面积变小等一系列变化，这将对全球生态系统和人类生存环境产生深远的影响，甚至是严重的威胁（Prentice and Fung, 1990; Harmon et al., 1990; 易家康，2005）。图1.3是Fasham等（2001）碳的全球生物地球化学循环示意图。图 1.1 工业化前和当代的全球碳循环示意图（据 Siegenthaler 和 Sarmiento, 1993）（储量单位: GtC, 通量单位: GtC·a-1）Fig.1.1 The sketch map of global carbon cycle before the industrialization and present age (Siegenthaler andSarmiento, 1993)
【引证文献】
相关硕士学位论文 前3条
1 赵敏;一氧化氮对海洋微藻生长及二氧化碳体系的影响[D];中国海洋大学;2011年
2 张闯;春季黄海表面海水二氧化碳体系的分层研究[D];中国海洋大学;2007年
3 王芹;大连湾海域CO_2、CH_4和N_2O的分布及海—气交换通量研究[D];大连海事大学;2010年
本文编号：2801619
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