热带与南极海域表层海水N2O饱和度异常差异性比较

本文比较了从北纬30?西太平洋至南纬30?东印度洋等热带海域与南大洋至东南极普里兹湾等南极海域的大气和表层海水N2O分压分布特征,表层海水pNO2饱和异常,分析引起异常差异性的主要影响因子。南极海域普里兹湾表层水中N2O分压（pN2O）平均为311.9 ± 7.6 nL/L (14.1 ± 0.4 nM),与大气中N2O混合比（318.5 nL/L）相比显略不饱和,融冰水的输入是导致不饱和的主要原因。海气N2O通量为-0.3 ± 0.8μmol m-2 d-1。而热带海域多数表层海水中N2O饱和度异常值都高于10%,在赤道海域发现最高值达54.7%,次高值为10°N的苏禄海为31%,计算出在赤道和苏禄海的海气通量分别为~12.4 μmol m-2 d-1和~4μmol m-2 d-1。表明高纬度的普里兹湾既不是大气中N2O源也不是汇,而低纬度热带海域表现为大气中N2O的源。造成热带与南极海域海洋N2O饱和度异常的影响因素,可能低纬度的热带海域由于海气间的气体交换较弱、上升流影响强,而高纬度的南极海域由于融冰分层和强偏西风影响;而海表面风速是影响N2O的海气交换N2O通量的重要因素。     

海洋大气环境多参数走航观测系统的集成和应用

海洋大气环境是陆源污染物进入海洋的主要通道,也是陆海相互作用的主要桥梁.海洋大气环境调查研究及其技术发展已成为全球变化研究的重要内容.文中介绍海洋大气环境多参数走航观测系统的集成技术,并在我国近海海洋环境综合调查与评估的台湾海峡和南海现场调查中应用.该系统的集成技术可以适应海区大气环境多种参数走航观测量的需要,自动化程度高,精度高,为研究海洋大气环境中主要有害物质的状态、来源、迁移变化和人海通量提供现场走航直测数据.     

Investigations on distributions and fluxes of sea-air CO_2 of the expedition areas in the Arctic Ocean

揋reenhouse effect?causing global warming has been an important issue of studying climate change. In the latest 100 years, the earth surface temperature has been increased by about 0.4℃—0.8℃[1,2]. And this has been becoming a hotspot of the world[3,4]     

南大洋大气氧化亚氮分布特征

在执行中国第21次南极科学考察任务期间,于2004年11月15日至2005年2月2日在南大洋(澳大利亚以南以及中山站和长城站之间环绕南极海域)航线上采集大气氧化亚氮样品,并带回陆地实验室分析。结果显示,大气氧化亚氮浓度由澳大利亚至中山站航段的(309.6±1.6)nL/L上升至环绕南极冰边缘海区航段的(320.0±1.2)nL/L。这种南大洋大气中氧化亚氮浓度随纬度升高而升高的特征,可能与洋流作用,季节性海冰融化、生物作用以及近岸等的影响因素有关。     

气溶胶质谱技术在海洋气溶胶亚微米级颗粒物特征的研究进展

海洋上空颗粒物(即海洋气溶胶)体系组成和来源非常复杂,它对于大气颗粒物总数贡献非常大,是大气科学及全球变化领域研究的重要组成部分。与传统离线滤膜采样技术相比,气溶胶质谱技术具有灵敏度高、检测效率高、时空分辨率高等特点,已广泛应用于大气细颗粒物的特征和来源判别研究中。综述比较了目前应用最广泛的气溶胶质谱仪(AMS)和气溶胶飞行时间质谱仪(ATOFMS)在岛屿、沿海城市、近海、开阔大洋及南北极地等区域细颗粒物特征的研究进展。指出2种一起联合使用,可以较为全面地观测海洋气溶胶的粒径、化学组分及混合态的特征,为中国近海的雾霾监测网建设和治理空气污染提供一定的科学依据。     

利用走航式数据对南大洋大气CO2廓线遥感反演

利用中国第24次南极考察期间获取的南大洋上空走航式大气CO2数据和大气红外探测器(AIRS)探测的辐射率,进行基于纬度分类下的统计回归,其结果作为物理反演的初始猜测场。通过逐线积分辐射传输模式,利用AMSU大气温度廓线和AIRS中13个通道的辐射测值反演南大洋上空的大气CO2浓度廓线,与WDCGG提供的固定站点下的大气CO2浓度进行比较,反演精度随纬度的变化而变化,从低纬到高纬相对误差分别为0.31%、1.17%、2.63%。与同期国外卫星产品CO2/AIRS比较,相对误差为1.11%、1.07%。     

南极中山站站区上空气溶胶金属成分特征研究

连续三年(1998-2001年)采集了南极中山站的气溶胶样品,利用中子活化(INAA)分析其元素组成,采用作图法对元素的来源进行分析。结果表明除南极中山站气溶胶中的Na,Cl,Mg,Ca,Sr,Br,I和Rb等8个元素主要来自海洋,Al,Sc,Fe和Mn等4个元素主要来自陆源,而Se,Co,Sb,Zn和Cr等5个元素呈现出高度的富集,属于重金属污染特征元素,这可能与站区发电、垃圾焚烧、污水处理、车辆运行和加工制作等站务活动有关。     

234Th-derived particulate organic carbon export flux in the western Arctic Ocean

To evaluate the particle dynamics and estimate the POC (particulate organic carbon) export flux from the euphotic zone in the western Arctic Ocean, ²³⁴Th-²³⁸U disequilibrium was applied during the second Chinese National Arctic Research Expedition (July 15–September 26, 2003). The POC export fluxes are estimated from the measured profiles of the ²³⁴Th/²³⁸U activity ratios and the POC/PTh ratios. The average residence times of the particulate and dissolved ²³⁴Th in the euphotic zone are 33 d and 121 d, and their average export fluxes are 480 dpm/m²d and 760 dpm/m²d, respectively. The scavenging and removal processes of particle reactive elements are active in the upper layer of the Chukchi Sea. The average residence time of ²³⁴Th increases from shelf to basin, while the export fluxes of ²³⁴Th decrease. The estimated POC export fluxes from the euphotic zone vary from 2.1 to 20.3 mmol/m²d, indicating that the western Arctic Ocean is an important carbon sink in summer due to efficient biological pump.     

北极地区碳循环研究意义和展望

全球变暖引发了北极地区的快速变化。北极地区苔原冻土带退化、海冰面积退缩和厚度变薄将使北极生态系发生重要变化 ,因而引起碳的生物地球化学循环过程变异。为精确评估北极地区对人为大气CO2 的吸收通量 ,围绕北极苔原、边缘海和极区海域的碳循环研究引起了重视。调查表明 ,北冰洋和亚北冰洋海冰区是海洋吸收大气CO2 的重要汇区 ,北冰洋具有吸收大气CO2 约 1×GtC/a的能力 ,北冰洋夏季冰缘区的长光照和高生产力促进了对大气CO2 的吸收能力 ,北冰洋深水环流和通风作用也有利于表层碳向深水转移。最近有些调查表明 ,如温度继续升高 ,北极苔原有可能从碳汇转变成大气碳源。国际上正加强北极地区碳循环研究的规划和计划 ,企图通过改进现场调查观测手段以及研究方法 ,来定量研究和模式预测变化中北极地区的碳汇潜力及其对地球气候的影响。     

Vertical flux of particulate organic carbon in the central South China Sea estimated from 234Th-238U disequilibria

234Th-238u disequilibria were applied to examine the particle dynamics in the euphotic zone of the central South China Sea during the spring 2002 cruise. The particulate organic carbon (POC), 234Th (including both dissolved and particulate) and 238U in the water column at three stations were determined. The profiles of 234Th/238U activity ratio at the three stations all showed consistent 234Th deficit as compared to 238U in the upper 100 m water column. Based on the profiles of the dissolved and particulate 234Th and a steady state box model, the dissolved 234Th scavenging rates, the particulate 234Th removal rates and their resident times were quantified. It was found that the POC downward export fluxes out of the upper 100 m euphotic zone ranged from 9.40 to 14.78 mmol.m-2.d-1. The results from this study provide new information for our understanding of carbon biogeochemical cycle in the South China Sea.