夏季东海一氧化碳的浓度分布、海-气通量和微生物消耗研究

研究了夏季东海海水中和大气中一氧化碳（CO）的浓度分布、海-气通量和表层海水中CO的微生物消耗。夏季东海大气中C0的体积分数范围为63×10^-9～120×10^-9，平均值为87×10^-9（SD=18×10^-9，n=37），呈现出近岸高，远海低和北高南低的特点。夏季东海表层海水中CO的浓度范围为0．24～5．51nmol／L，平均值为1．48nmol／L（SD=1．46，n=37），CO的浓度受太阳辐射影响明显；CO在垂直分布上表现出浓度随深度增加迅速减小的特征，浓度最大值出现在表层。调查期间表层海水中CO相比大气处于过饱和状态，过饱和系数变化范围为3．65～113．55，平均值为23．63（SD=24．56，n=37），这表明调查海域是大气中C0的源。CO的海-气通量变化范围为0．25～78．50μmol／（m^2·d），平均值为9．97μmol／（m^2·d）（SD=14．92，n=37）。在CO的微生物消耗培养实验中，CO的浓度随时间增长呈指数降低，消耗过程表现出一级反应的特点，速率常数Kco范围为0．043～0．32／h，平均值为0．18／h（SD=0．088，n=9），Kco与盐度之间存在负相关关系。

秋季长江口及邻近海域一氧化碳的分布、通量与微生物消耗速率

2019年10月对长江口及邻近海域海水中一氧化碳(Carbon monoxide,CO)的浓度分布、海-气通量与微生物消耗速率进行了现场调查研究。秋季长江口及邻近海域大气中CO的体积分数处于142.6~482.7 ppbv之间,平均值为(271.6±80.1)ppbv。研究区域内表层海水中CO的浓度范围为0.11~3.27 nmol·L-1,平均值为(0.71±0.72)nmol·L-1。大气与海水中CO均呈现出近岸高、远岸低的分布趋势。CO浓度高值出现在表层海水中,且浓度随着深度增加而减少。表层海水中CO的浓度在中午时段表现出最大值,在凌晨前后出现最小值,具有明显的周日差异,表明了海水中CO的光化学产生这一来源特性。现场微生物消耗培养实验发现CO浓度随时间增长呈指数降低趋势,符合一级反应动力学,其微生物消耗速率常数(kbio)的范围为0.21~1.12 h^-1,平均值为(0.62±0.31)h^-1。此外,表层海水中CO浓度在绝大部分站位处于过饱和状态,过饱和系数在0.54~14.51之间,其海-气通量变化范围为-2.1~31.15 nmol·m^-2·h^-1,平均值为(4.84±7.54)nmol·m^-2·h^-1,显示长江口及邻近海域是大气中CO的源。

冬季和夏季长江口及其邻近海域一氧化碳的分布、海-气通量和微生物消耗的研究

海洋是大气中一氧化碳(CO)的重要来源,河口区域在调节气候活性气体收支方面发挥着重要作用。本文旨在研究长江口作为典型河口在全球海洋CO生物地球化学循环中的地位,并进一步了解河口区域海水和大气中CO浓度的变化情况。本文基于2021年冬季和夏季在长江口及其邻近海域的现场调查,对该海域CO分布、海-气通量和微生物消耗速率进行了研究。结果表明,冬季和夏季调查海域大气中CO的体积分数平均值分别为(530.39±120.40)×10^(-9)和(416.91±102.01)×10^(-9),大气中CO含量受人类活动影响较大;受光照强度和陆源输入有机物的影响,夏季表层海水中CO的浓度平均值[(4.52±2.13)nmol/L]显著高于冬季[(1.30±0.79)nmol/L];相应地,夏季海—气通量平均值[0.95μmol/(m^(2)·d)]亦显著高于冬季[0.10μmol/(m^(2)·d)]。冬季的微生物消耗速率常数(kbio)的平均值[(0.46±0.31)/h]明显高于夏季[(0.26±0.07)/h],其空间分布差异不大。本文的研究结果有助于深入认识河口区域在全球海洋CO生物地球化学循环中的地位。

春季东海一氧化碳的浓度分布、海-气通量、微生物消耗和暗反应生成研究

为了探究陆架海域在全球海洋一氧化碳(CO)的生物地球化学循环中的地位,本文于2021年春季在中国东海对CO的浓度分布、海-气通量、暗反应生产和微生物消耗进行了研究。结果表明,东海大气中CO的体积分数为126.07×10^(-9)~353.15×10^(-9),平均值为(191.32±51.52)×10^(-9),呈现明显的近岸高、远海低的特点。表层海水中CO的浓度为0.83~4.08 nmol/L,平均值为(2.07±0.84)nmol/L,最大值出现在舟山群岛附近,最小值出现在夜间采样站位,受太阳辐射强度和陆源输入有机物的影响较大。近岸海水中CO的垂直分布呈现表层浓度高、随深度增加浓度逐渐减小的趋势。表层海水中CO的过饱和系数为4.98~24.96,平均值为13.94±5.77。CO的日海-气通量为2.62~9.38μmol/(m^(2)·d),平均值为(6.70±2.62)μmol/(m^(2)·d)。在CO的暗反应生成培养实验中,CO浓度随时间增长呈现线性增加的趋势,生成速率为0.024~0.50 nmol/(L·h),平均值为(0.20±0.14)nmol/(L·h),且与a350呈线性相关关系。表层海水中CO的微生物消耗速率常数为0.034/h~0.24/h,平均值为(0.11±0.08)/h。本文初步探究了中国陆架海域CO的暗反应生产,为构建中国陆架海域CO的生物地球化学循环体系提供了基础数据,有助于进一步认识陆架海域在全球海洋CO生物地球化学循环中的地位。

夏季东海和南黄海一氧化碳的浓度分布、海-气通量和微生物消耗研究

于2013年7月对东海和南黄海海水中CO的浓度分布、时空变化、海-气通量和表层海水中CO微生物消耗进行了研究.夏季东海和南黄海大气中CO的体积分数范围为68×10-9~448×10-9,平均值为117×10-9(SD=68×10-9,n=36),呈现出近岸高、远海低的特点.夏季东海和南黄海表层海水中CO的浓度范围为0.23~7.10 nmol·L-1,平均值为2.49 nmol·L-1(SD=2.11,n=36),CO的浓度受太阳辐射影响明显;不同站位CO浓度的垂直分布特征基本相同,CO浓度最大值一般出现在表层,随深度增加CO浓度迅速减小.夏季东海和南黄海海水中CO浓度具有明显的周日变化,最大值是最小值的6~40倍.各层最大值基本出现在中午,最小值基本上出现在凌晨前后.CO明显的周日变化特征进一步证明海水中CO主要由光化学产生.调查期间东海和南黄海表层海水中CO相比大气处于过饱和状态,过饱和系数变化范围为1.99~99.18,平均值为29.36(SD=24.42,n=29),表明调查海域是大气中CO的源.调查期间CO的海-气通量变化范围为0.37~44.84μmol·(m2·d)-1,平均值为12.73μmol·(m2·d)-1(SD=11.40,n=29).调查海域CO的微生物消耗培养实验中,CO的浓度随时间增长呈指数降低,消耗过程符合一级反应的特点,微生物消耗速率常数KCO范围为0.12~1.45 h-1,平均值为0.47 h-1(SD=0.55,n=5),微生物消耗速率与盐度之间有一定的相关性.