【摘要】： 海洋是全球碳循環(huán)至關(guān)重要的紐帶,它在大陸巖石圈、海底沉積物圈、生物圈和大氣圈之間碳的交換、流動過程中占主導(dǎo)地位。研究二氧化碳在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿,即海洋吸收、轉(zhuǎn)移大氣二氧化碳的能力以及二氧化碳在海洋中的循環(huán)機(jī)制等已經(jīng)成為當(dāng)今國際海洋科學(xué)諸多研究計劃,如JGOFS、LOICZ、IGBP等特別是SOLAS研究的重要內(nèi)容。 海水微表層(Sea Surface Microlayer, SML)是介于海洋和大氣之間的一個薄層,是海-氣界面間物質(zhì)交換的必由之路。它有著特殊的物理-化學(xué)-生物性質(zhì),對海洋生物地球化學(xué)循環(huán)、物質(zhì)的海-氣界面通量、乃至氣候等等都有著直接而重要的影響。但是,到目前為止,尚未見到有關(guān)海水微表層二氧化碳體系的系統(tǒng)研究。因此本文首次將“海洋微表層”引入中國陸架邊緣海域海-氣界面二氧化碳循環(huán)的研究之中,同時將重點放在表面海水二氧化碳體系DIC、Alk、pH和pCO2四個參量的多層(包括海水微表層SML、海水次表層SSL和海水表層SL)研究上,試圖通過對表面海水(特別是微表層)的研究,探尋海-氣界面之間碳循環(huán)的基本規(guī)律及海水微表層在其中所發(fā)揮的作用,并希望基于以上研究所得的結(jié)果,在海洋和大氣之間建立一個全球碳循環(huán)的新模型。 本文主要進(jìn)行了以下幾方面的工作:(1)首次將“海水微表層(SML)”的概念引入到海-氣界面二氧化碳循環(huán)的研究中,并對中國黃海、南海和青島近海表面海水二氧化碳體系中DIC、Alk、pH、pCO2四個參量的多層分布規(guī)律作了系統(tǒng)的研究;(2)首次提出了海洋碳循環(huán)過程中的“海水微表層(SML)泵”的概念,建立了“SML泵”的模型和及其“三個推論”;(3)首次將“海水微表層(SML)泵”應(yīng)用于判斷海水是大氣二氧化碳的“源”或“匯”以及計算海-氣界面二氧化碳通量。 本文的主要研究結(jié)果如下:
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：P734.2
【圖文】：

圖1.1是工業(yè)化前和當(dāng)代的碳循環(huán)示意圖比較（Siegenthaler and Sarmiento, 1993）。Keeling（1993）在對夏威夷Mauma Loa地區(qū)在1958～1988年期間大氣中CO2濃度年平均值的研究中發(fā)現(xiàn)30年間CO2濃度上升了約40ppm；而從大氣CO2平均濃度的長期變化來看，已由過去42萬年中的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）發(fā)現(xiàn)大氣CO2濃度由1740年的275ppm上升到2000年的約380ppm（圖1.2）。而伴隨著大氣CO2濃度的逐年增加，CO2等微量氣體的“溫室效應(yīng)”已經(jīng)成為影響全球氣候變化的一個重要而不可忽視的因素（IGBP, 1998; Woodwell et al.,1983）。由于“溫室效應(yīng)”的加劇，全球變暖將可能造成冰雪融化、海平面升高、陸地面積變小等一系列變化，這將對全球生態(tài)系統(tǒng)和人類生存環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，甚至是嚴(yán)重的威脅（Prentice and Fung, 1990; Harmon et al., 1990; 易家康，2005）。圖1.3是Fasham等（2001）碳的全球生物地球化學(xué)循環(huán)示意圖。圖 1.1 工業(yè)化前和當(dāng)代的全球碳循環(huán)示意圖（據(jù) Siegenthaler 和 Sarmiento, 1993）（儲量單位: GtC, 通量單位: GtC·a-1）Fig.1.1 The sketch map of global carbon cycle before the industrialization and present age (Siegenthaler andSarmiento, 1993)

圖 1.2 1740-2000 年大氣中 CO2濃度的平均變化（據(jù) Millero, 2005）Fig.1.2 Concentration change of atmospheric CO2from 1740 to 2000 (Millero, 2005)

陸地面積變小等一系列變化，這將對全球生態(tài)系統(tǒng)和人類生存環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，甚至是嚴(yán)重的威脅（Prentice and Fung, 1990; Harmon et al., 1990; 易家康，2005）。圖1.3是Fasham等（2001）碳的全球生物地球化學(xué)循環(huán)示意圖。圖 1.1 工業(yè)化前和當(dāng)代的全球碳循環(huán)示意圖（據(jù) Siegenthaler 和 Sarmiento, 1993）（儲量單位: GtC, 通量單位: GtC·a-1）Fig.1.1 The sketch map of global carbon cycle before the industrialization and present age (Siegenthaler andSarmiento, 1993)

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 趙敏;一氧化氮對海洋微藻生長及二氧化碳體系的影響[D];中國海洋大學(xué);2011年

2 張闖;春季黃海表面海水二氧化碳體系的分層研究[D];中國海洋大學(xué);2007年

3 王芹;大連灣海域CO_2、CH_4和N_2O的分布及海—氣交換通量研究[D];大連海事大學(xué);2010年

本文編號：2801619