黑潮與東海的碳交換
本文選題:碳交換 + 黑潮; 參考:《中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)》2015年碩士論文
【摘要】:基于2014年春季與秋季對黑潮主流徑及毗鄰東海陸架海區(qū)的調(diào)查,在系統(tǒng)研究了該區(qū)域水體中無機碳(p H、TAlk、DIC及DIC/TAlk)與有機碳(DOC、POC)垂直與水平分布的基礎(chǔ)上,定量評估了黑潮輸入對東海陸架海區(qū)碳格局的影響。獲得的主要結(jié)果如下:1.通過解析黑潮主流徑水體中碳的分布特征及影響因素,發(fā)現(xiàn)黑潮主流徑水體中碳的濃度在不同水層中差異明顯,其分布受到浮游植物生產(chǎn)、!獨饨缑娼粨Q、有機物降解、Ca CO3溶解及陸源物質(zhì)水平輸運等過程的影響。黑潮對東海水體碳的分布有重要影響,在春季黑潮表層水對東海陸架區(qū)的影響相對較小,但其次表層水及中層水涌升形成的上升流、入侵流進(jìn)入陸架區(qū)影響范圍可達(dá)錢塘江口附近;秋季隨著表層混合加劇,黑潮次表層及中層水體對東海影響減弱,上升流區(qū)隨黑潮流軸一同西移。2014年春季及對臺灣以東黑潮主流徑及毗鄰東海陸架區(qū)進(jìn)行的調(diào)查研究表明:黑潮主流徑水體垂向上可劃分為黑潮表層水、熱帶水、中層水與深層水,水層以30~50m、300~400m以及800~1000m分界。黑潮水體中DIC平均含量為2078.1μmol/kg,DOC與POC平均含量分別為98.59與1.62μmol/L;各參數(shù)中,p H值隨水深增加而降低,TAlk、DIC含量以及DIC/TAlk比值則隨水深增加而升高,DOC與POC在200m以淺含量較高而在200m以深降為相對均一的低值。黑潮主流徑水體中碳的分布在表層受到浮游植物生產(chǎn)、細(xì)菌分解、!獨饨缑娼粨Q以及陸源輸送等多種因素的綜合影響;在次表層至中層水體中,初級生產(chǎn)的影響消失,有機物的分解對水體中的碳分布有著重要影響;在中層至底層水體中,有機物分解逐漸完成,Ca CO3溶解過程以及陸坡沉積物的水平輸運成為水體中碳分布的主要影響因素。位于上升流中心的TW0-1站位各參數(shù)均受到較深層次水體攜游離CO2與營養(yǎng)鹽上涌的影響,與黑潮主流徑其他站位略有不同。2014年秋季對臺灣以東黑潮主流徑的調(diào)查研究顯示,黑潮主流徑水體垂向上依然能夠劃分為表層水、熱帶水、中層水與深層水四層,分別在75~100m、300~500m以及800~1000m分界。秋季黑潮水體中DIC平均含量為2078.7μmol/kg,DOC與POC平均含量分別為92.36與1.93μmol/L;黑潮主流徑各層水體中各水文、碳參數(shù)分布規(guī)律與春季相似,影響因素也類似。秋季黑潮流域各站位碳參數(shù)量值與春季略有不同,其可能的原因有較低的浮游植物生產(chǎn)、利用以及較低的微生物分解量;秋季黑潮水體中DIC含量與DIC/TAlk比值與春季差異較小,但p H值與TAlk高于春季,由此可以推測秋季黑潮水體中有著較高的[CO32-]/[HCO3-]比值。春季東海外側(cè)陸架站位表層至30m層無機碳體系主要受臺灣海峽暖流影響,高p H、低DIC/TAlk比值的KSW影響區(qū)域局限于陸架調(diào)查海區(qū)東南部;而在外側(cè)陸架底層,黑潮水的影響范圍擴(kuò)大,低溫、高鹽、低p H、高DIC/TAlk比值、低DOC含量的黑潮入侵流(KBCNT)水舌離開黑潮主流徑向正北方延伸并抬升至錢塘江口附近,形成一個表層以下的上升流區(qū)。陸架海區(qū)各層水體中有機碳參數(shù)分布基本模式均為近岸高于遠(yuǎn)岸,陸源輸入對陸架海區(qū)有機碳(尤其POC)分布格局的形成起著決定性的作用。秋季調(diào)查中,上層海水垂直混合現(xiàn)象強于春季,東海陸架海區(qū)各層水體均表現(xiàn)為低p H、TAlk與高DIC/TAlk比值區(qū);KUW區(qū)表現(xiàn)為p H低值中心以及TAlk、DIC與DIC/TAlk高值中心,體現(xiàn)了較深層水體上涌的影響;對黑潮源區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),南海水在表層至中層通過呂宋海峽與黑潮水的交換確實存在,p H較低、DIC/TAlk比值較高的南海水可能通過其對黑潮水的影響進(jìn)而影響東海陸架海區(qū)的碳格局。由于黑潮在秋冬季節(jié)流軸更靠近東海陸架,且隨著表層垂直混合的加劇,秋季黑潮的上升流也較弱,秋季航次中上升流區(qū)對東海陸架區(qū)碳格局影響減小,且其中心有向西側(cè)偏移的跡象。2.黑潮主流徑與東海陸架區(qū)碳的交換量巨大,黑潮主流徑向東海陸架區(qū)有DIC和DOC的凈輸入,5~10月間其跨域陸架邊緣向東海陸架區(qū)總輸入DIC和DOC為58798.9 Gmol和3022.82 Gmol,其凈輸入分別為為37382.9 Gmol和1943.68Gmol,遠(yuǎn)超過河流對東海陸架區(qū)的貢獻(xiàn),而東海陸架區(qū)向黑潮有POC凈輸出,輸出POC為36.23 Gmol;11~次年4月間黑潮跨越陸架邊緣向東?傒斎隓IC、DOC與POC分別達(dá)48807.3 Gmol、2503.37 Gmol與64.94 Gmol。上升流對碳參數(shù)分布的影響持續(xù)至表層,其攜帶的黑潮中層水因此也可能進(jìn)入陸架海區(qū)。水量模型估算黑潮水在5~10月間跨域陸架邊緣向東海陸架區(qū)輸入DIC總計58798.9 Gmol,凈輸入達(dá)37382.9 Gmol;黑潮水在5~10月向東海陸架區(qū)輸送DOC與POC總計分別達(dá)3022.82與63.03 Gmol,黑潮水在陸架邊緣通過交換過程向東海凈輸入DOC達(dá)1943.68 Gmol,而東海陸架水向黑潮主流徑水體凈輸出POC達(dá)36.23 Gmol。東海向外輸出的無機、有機碳絕大部分經(jīng)由對馬海峽進(jìn)入日本海。黑潮水在11~次年4月間向東海陸架區(qū)輸送DIC總計48807.3Gmol,輸送DOC與POC分別總計2503.37 Gmol與64.94 Gmol。黑潮水向東海陸架海域輸送DIC與DOC遠(yuǎn)超過河流對東海陸架區(qū)的貢獻(xiàn),POC輸送量則小于河流貢獻(xiàn)。
[Abstract]:The distribution of carbon in the main flow path of black tide is 2078 . 1渭mol / kg , the average content of DOC and POC decreases with the increase of water depth . In autumn , the distribution patterns of organic carbon parameters in the continental shelf of the East China Sea are respectively 92.36 and 1.93 渭mol / L . The distribution patterns of the organic carbon parameters in the water bodies at the outer shelf of the East China Sea are similar to those in spring . The effects of black tide on the distribution of carbon parameters were estimated to be in the range of 3022.82 and 63.03 Gmol , respectively , and the total output of DOC and POC in the continental shelf area of East China Sea reached 3.68 Gmol and 63.03 Gmol respectively .
【學(xué)位授予單位】:中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P731.2;P734
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本文編號:1960823
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