厦门大学海洋与地球学院

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郭香会副教授等人关于陆架CO2源汇对台风的响应研究成果发表
COE COE 2020/11/1 70 返回上页

2020年10月26日, 《湖沼与海洋》(Limnology and Oceanography在线刊登了我院郭香会副教授为通讯作者的题为High-frequency time-series autonomous observations of sea surface pCO2 and pH的研究成果。该研究基于跨一整年的CO2和海洋酸化浮标时间序列观测数据,研究了台风对海表CO2分压(pCO2)、pH和海-气CO2通量的影响,首次提出台风过境的不同阶段对水体混合和生物地球化学过程的影响不同。

边缘海是大气 CO2重要的汇。台风是中低纬度海域常见的自然现象,对海-气CO2源汇产生巨大影响。然而受观测条件所限,台风对海表生物地球化学过程及海-气CO2通量的影响一直是研究的薄弱环节。2012年7月至2013年6月,MEL位于东海陆架的浮标观测系统记录了东海陆架表pCO2、pH、浊度、叶绿素浓度等参数的季节变化及其对5个过境台风的响应。数据显示,东海陆架的pCO2等参数及海-气CO2通量呈现有规律的季节变化,夏、秋、冬、春季平均pCO2分别为335±70、422±43、362±11和 311±59 µatm,东海陆架年均是大气CO2的汇。尽管夏季平均pCO2低于大气,但受台风影响,东海陆架夏季总体是大气CO2的源。夏季台风把东海陆架从非台风期的弱汇(海-气CO2通量为-0.79 ± 7.44 mmol m-2 d-1)变成强源(13.91 ± 10.92 mmol m-2 d-1)。4天台风直接影响期所释放的CO2量相当于非台风期37天的吸收量。秋季台风直接影响期CO2的源增强至非台风期的8倍,2天台风直接影响期所释放的CO2占整个秋季释放量的28%。

研究发现,在台风前、台风过境时和台风后,上层水体呈现复杂的水平和垂直混合过程,因此把台风过境对海表生物地球化学过程的影响分成三个不同阶段。台风前(东风主导)和台风后(西风主导)水体水平混和增强,而台风过境时垂混合增强。风场影响的水体混合对海表物理和生物地球化学参数产生巨大影响,台风过境后触发浮游植物水华,pCO2大幅降低。

本研究揭示了台风对边缘海海-气CO2通量的巨大影响,为未来模式研究及海洋碳源汇集成研究的天气事件影响提供了很好的借鉴和参考。

台风不同阶段对海表生物地球化学过程影响示意图

该工作得到了国家海洋局海洋公益项目(201505003-3)和科技部重大科学研究计划(2015CB954000)的资助。我院硕士毕业生吴瀛旭(英国南安普敦大学博士,现在自然资源部第三海洋研究所工作)为第一作者,郭香会副教授为通讯作者,戴民汉教授、陈进顺高工、许懿工程师、戴君伟工程师和硕士毕业生董旭(现在自然资源部第三海洋研究所工作)和张志荣(现在福建省海洋研究所工作)为合作作者。

论文来源:

Wu, Y.X., Dai, M.H., Guo, X.H*., Chen, J.S., Xu, Y., Dong X., Dai, J.W., Zhang, Z.R., 2020. High-frequency time-series autonomous observations of sea surface pCO2 and pH, Limnology and Oceanography, 65, doi: 10.1002/lno.11625.

论文链接:

https://aslopubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/lno.11625




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