甲烷(CH4)是一種重要的溫室氣體,它能影響地球的輻射平衡并在全球變暖和大氣化學(xué)中扮演了重要角色。海洋作為大氣CH4的凈源,對(duì)大氣CH4具有一定的貢獻(xiàn),特別是河口、近岸海區(qū)等對(duì)大氣CH4的貢獻(xiàn)更加顯著。因此,研究典型近海河口海域中溶存CH4的生物地球化學(xué)循環(huán)是十分有意義的。另外,積累大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以豐富全球海洋CH4數(shù)據(jù)庫(kù)并更加準(zhǔn)確的量化海洋對(duì)大氣CH4的凈貢獻(xiàn)。本文以東、黃海為研究海域并通過(guò)2013年4個(gè)航次的調(diào)查數(shù)據(jù)探討了東、黃海水體和沉積物間隙水中溶存CH4的分布特征及其影響因素,估算了東海對(duì)大氣CH4的年釋放量以及東、黃海沉積物水-界面CH4釋放通量,并初步評(píng)估了長(zhǎng)江口外季節(jié)性缺氧和赤潮對(duì)CH4產(chǎn)生的影響。最后運(yùn)用箱式模型對(duì)夏季東海溶存CH4進(jìn)行了初步的收支探討。本論文的主要結(jié)果如下：1.于2013年5月、7月、8月和10月對(duì)東、黃海(主要是東海)進(jìn)行了大面調(diào)查,分析了東海溶存CH4的分布特征及其影響因素的季節(jié)變化。結(jié)果表明東海溶存CH4的分布具有明顯的時(shí)空變化特征,溫度可能是影響CH4飽和度季節(jié)性變化的主要因素。水體中CH4分布表現(xiàn)為由表層到底層濃度逐漸增加,由河口區(qū)至開(kāi)闊大洋濃度逐漸降低。從春季到夏季層化作用逐漸加強(qiáng),CH4的垂直分布受不同水團(tuán)、不同環(huán)境的影響而差異較大,其中主要受到長(zhǎng)江沖淡水和黑潮水的影響,表現(xiàn)為近岸高,遠(yuǎn)岸低的特征。2.長(zhǎng)江口外季節(jié)性缺氧和赤潮有可能促進(jìn)了水體中CH4的產(chǎn)生和沉積物中CH4的釋放。各個(gè)季節(jié)表層海水中溶存CH4都呈現(xiàn)過(guò)飽和狀態(tài),表明東海全年向大氣釋放CH4,是大氣CH4的凈源。估算出東海向大氣釋放CH4的速率為0.040-0.072 Tg yr-1,雖然東海只占全球海洋面積的0.19%,卻占了全球海洋CH4釋放總量的0.40%,表明東海是CH4釋放的活躍區(qū)域。3.夏季東、黃海沉積物間隙水中CH4的分布受環(huán)境因素的影響而變化較大。不同季節(jié)東、黃海沉積物中CH4的擴(kuò)散通量總體較低且出現(xiàn)一定的季節(jié)變化,但均表現(xiàn)為水體中CH4的凈源。估算出東、黃海沉積物年CH4釋放量約為6.7 ×108mol yr-1,表明沉積物是水體中CH4的重要來(lái)源。4.利用箱式模型初步估算了夏季東海溶存CH4的收支。其中臺(tái)灣暖流、長(zhǎng)江、黑潮和沉積物等都是夏季東海溶存CH4的重要來(lái)源,而向外海的輸送、與黃海的交換等都是東海CH4的重要匯。根據(jù)其收支模型估算出東海原位產(chǎn)生CH4的凈速率約為0.023-0.042 nMd-1,其年CH4產(chǎn)生量約為0.03-0.056 Tg yr-1。綜合以上結(jié)果可以看出,東海CH4最主要的源和匯分別是現(xiàn)場(chǎng)生物的產(chǎn)生和向大氣的排放,表明東海是CH4產(chǎn)生和釋放的活躍區(qū)域。但是該估算的結(jié)果還具有一定的不確定性,需要更多的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步的驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：P734

【參考文獻(xiàn)】

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