【摘要】：由于人類活動排放,大氣中二氧化碳(CO2)濃度正在不斷增加,CO2濃度的增加又會導致氣候變化,氣候變化主要表現(xiàn)為全球氣候變暖。CO2濃度增加和氣候變化都會使全球海洋的物理化學環(huán)境產(chǎn)生改變,在這些改變中,海洋碳循環(huán)、海洋碳酸鹽化學與海洋溶解氧的變化對海洋生物及生態(tài)系統(tǒng)有著重要的意義。為了具體考察這些方面的變化,量化CO2增加和氣候變化對海洋物理化學環(huán)境的影響,我們利用一個地球系統(tǒng)模式,在一個設定的大氣C02濃度(RCP8.5)情景下,進行了不同氣候敏感度條件下的一系列模擬,用于分析CO2增加和氣候變化對海洋碳儲量、海洋酸化和氧儲量的分別和共同影響。我們的模擬結(jié)果表明,對海洋碳循環(huán)與碳酸鹽化學而言,大氣中CO2濃度改變具有直接的影響,而氣候變化僅起輔助的調(diào)節(jié)作用,但對于溶解氧而言,氣候變化起著直接的作用。如果僅僅考慮CO2濃度變化,到2500年,海洋對人為碳的吸收總量達到1996.04 PgC (1Pg C=1015 g C),進而致使海洋整體平均pH、碳酸根離子濃度與霰石飽和度相對于工業(yè)革命前分別下降4.52%、50.54%與56.73%。而CO2濃度增加導致的氣候變化會改變模擬中的碳循環(huán),在氣候敏感度為3.0K時,到2500年,人為碳吸收總量相對于沒有氣候變化時降低18.48%,這是由海表溫度增加導致的CO2溶解度降低以及海洋對流減弱導致的C02從海表到深海的輸送變慢共同引起的。氣候變化雖然對海表pH幾乎沒有影響,但可以緩解海表碳酸根離子濃度以及霰石飽和度的降低,且由于海表向深海傳輸速率的減慢,到2500年,海洋整體平均pH、碳酸根離子濃度與霰石飽和度分別相對沒有氣候變化時增加了0.90%、23.43%與22.46%。同時,氣候變化導致的海洋變暖可以減小氧氣(02)的溶解度,進而導致了海洋表面平均及海洋整體平均溶解氧濃度的減少,氣候敏感度為3.0 K時分別減小4.38%與18.44%(2500年)。此外,我們的模擬研究表明,氣候敏感度越高,對海洋吸收C02能力的抑制作用越明顯,對海洋酸化的緩解作用也越明顯,但溶解氧的濃度也越低,因此更可能對需氧生物的呼吸作用造成影響。在我們的模擬中,到2500年,氣候敏感度每增加1.0K,海洋對人為碳的總吸收量減少109.60PgC,同時,海洋整體平均pH、碳酸根離子濃度、霰石飽和度、溶解氧濃度與呼吸指數(shù)相對工業(yè)革命前的變化分別改變0.015(或0.19%)、3.47μmol kg-1(或3.51%)、0.03(或3.12%)、-8.72μmol kg-1(5.10%)與-0.006(-0.27%)。我們的模擬研究表明,大氣CO2增加是造成海洋碳儲量增加和海洋酸化的主要原因,CO2增加引起的全球變暖對海洋碳儲量和海洋酸化的變化起到一定的調(diào)節(jié)作用。而對于海洋氧儲量的變化,全球變暖起著主要作用。人為持續(xù)排放CO2和CO2增加引起的全球變暖將顯著改變?nèi)蚝Ｑ蟮奈锢砗突瘜W環(huán)境,從而有可能對海洋生物和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響。
【圖文】：

在設定的大氣Ｃ０２濃度條件（ＲＣＰ８．５，圖２．１）下，如果假定大氣Ｃ０２增加不會改變逡逑福射強迫，進而不會引起氣候變化，則地表平均氣溫、海表平均溫度以及海洋整體平均溫逡逑度變化較�。▓D４．１），可忽略不計，即認為在該種情況下不存在氣候變化（氣候敏感度為逡逑０），這保證了對比試驗的合理性。逡逑而在氣候敏感度大于０的情況下，地表平均氣溫、海表平均溫度與海洋整體平均溫度逡逑２０逡逑

海表鹽度最大的減少幅度也小于１％。此外，海洋整體平均喊度與鹽度也幾乎不受氣逡逑候變化影響。逡逑接著對比２５００年平均ＤＩＣ濃度、堿度、鹽度隨深度的變化（圖４．６）可以發(fā)現(xiàn)，在我逡逑們的模擬中，Ｃ０２濃度變化或氣候變化對鹽度在海洋內(nèi)部的影響很小，主要的影響發(fā)生在逡逑２４逡逑
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P467;P734

【參考文獻】

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本文編號：2572723