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2017年春季长江口-东海连续体pCO_(2)的空间分布特征及其控制因素 被引量:1
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作者 李德望 林华 +6 位作者 陈思杨 王斌 王奎 王尧 马云龙 金海燕 陈建芳 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2021年第4期52-62,共11页
厘清河口-陆架连续体的碳源/汇机制是认识海洋在“碳中和”中作用的重要基础。本研究基于2017年春季长江口-东海的走航CO_(2)分压(pCO_(2))及温、盐等资料,分区域阐述春季长江口-东海连续体pCO_(2)的空间分布格局,半定量解析水团分配、... 厘清河口-陆架连续体的碳源/汇机制是认识海洋在“碳中和”中作用的重要基础。本研究基于2017年春季长江口-东海的走航CO_(2)分压(pCO_(2))及温、盐等资料,分区域阐述春季长江口-东海连续体pCO_(2)的空间分布格局,半定量解析水团分配、有机质生产及降解等过程对pCO_(2)的控制作用。结果表明:水团来源是决定春季长江口-东海连续体pCO_(2)分布及碳源/汇格局的主要因素,而有机质生产或者降解可强烈影响长江口-东海连续体碳源/汇格局。春季长江口门及浙江沿岸受长江径流影响而具有较高的pCO_(2),碳源强度可达5.36 mmol·m^(-2)·d^(-1);研究区域北部和东部分别受冲淡水及黑潮表层水的影响,表现为大气碳汇,北部碳汇强度为^(-1)5.44 mmol·m^(-2)·d^(-1)。2017年春季研究区域平均碳通量为-6.73 mmol·m^(-2)·d^(-1)。端元混合模型结果表明陆源有机质降解导致河口pCO_(2)增加了约200μatm,促使春季河口由大气CO_(2)的弱汇转变为碳源;陆架区域在仅考虑水团分配下同样为碳汇,而藻华过程进一步降低了pCO_(2)(下降144μatm),增强了其碳汇能力。 展开更多
关键词 长江口 东海 CO_(2)分压(pco_(2)) 碳通量 春季藻华
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Long-term trend of oceanic surface carbon in the Northwest Pacific from 1958 to 2017
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作者 Xuanliang Ji Fei Chai +1 位作者 Peng Xiu Guimei Liu 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 2022年第5期90-98,共9页
Contrasting decrease and increase trends of sea surface temperature(SST)have been documented in the western Subarctic(WSA)and the rest of the Northwest Pacific(NWP)from 1958 to 2017,respectively.Consequently,more(less... Contrasting decrease and increase trends of sea surface temperature(SST)have been documented in the western Subarctic(WSA)and the rest of the Northwest Pacific(NWP)from 1958 to 2017,respectively.Consequently,more(less)total carbon dioxide(TCO_(2))due to ocean cooling(warming)is transported to the surface,which leads to increase(decrease)of oceanic surface partial pressure of carbon dioxide(pCO_(2)).With the combined influence of the rising atmospheric carbon dioxide(CO_(2))level and changing ocean conditions,a prominent increase in oceanic surface pCO_(2) occurred with different rates of increase in summer and winter in the NWP.The oceanic surface pCO_(2) is mainly controlled by the variation of TCO_(2) at the interdecadal timescale and by SST at the seasonal timescale.Our results also indicate that increasing SST tends to strengthen the capability of ocean in absorbing anthropogenic CO_(2) in the NWP,while ocean’s uptaking ability is weakened in the cooling area of the WSA. 展开更多
关键词 sea surface temperature oceanic surface pco_(2) ocean cooling(warming) control factor
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基于ST-ConvLSTM的南海海表面CO_(2)分压的空间和时间序列预测 被引量:1
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作者 高宇 李爽 +1 位作者 郝鹏 宋金宝 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1573-1585,共13页
海表面二氧化碳分压(pCO_(2))的未来变化趋势,对统计评估全球碳收支以及理解全球气候变化背景下的海洋酸化现象至关重要。目前传统的海面pCO_(2)预测方法大部分基于有限的实测数据,然而实测数据存在着时间和地理方面的制约,且计算成本... 海表面二氧化碳分压(pCO_(2))的未来变化趋势,对统计评估全球碳收支以及理解全球气候变化背景下的海洋酸化现象至关重要。目前传统的海面pCO_(2)预测方法大部分基于有限的实测数据,然而实测数据存在着时间和地理方面的制约,且计算成本较高。近年来,随着时空观测数据的爆炸性增长,基于深度学习的数据驱动模型在海表面pCO_(2)预测方面中表现出良好的潜力。然而,由于多种环境因素与海表面pCO_(2)之间的关系错综复杂,到目前为止尚无十分简单有效的相关模型来对海表面pCO_(2)进行预测。为应对这一挑战,利用时空卷积长短时记忆神经网络(ST-ConvLSTM)模型,通过海面温度(sea surface temperature,SST)、海面盐度(sea surface salinity,SSS)、叶绿素a浓度(chl a)和海面pCO_(2)数据,预测南海的海面pCO_(2),并将2019年1~12月的数据作为测试集对模型的表现进行了验证。结果显示,ST-ConvLSTM模型的预测因子均方根误差、平均绝对误差和决定系数分别为0.981 Pa、0.711 Pa和0.997。对比卷积LSTM(ConvLSTM)、随机森林和广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)三种方法,证实本文所提出的方法在解决南海pCO_(2)预测问题上是可靠的。 展开更多
关键词 ST-ConvLSTM模型 中国南海 海表面二氧化碳分压 深度学习
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HY-2卫星近海面风场资料融合及在海上天气系统分析中的应用 被引量:7
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作者 苗春生 高雅 王坚红 《海洋预报》 2015年第4期12-22,共11页
运用LAPS数据融合分析系统,探讨将HY-2卫星海面风场(SSW)资料进行融合处理,提供规范化的区域再分析资料。经过多步资料预处理后将数据输入LAPS系统,并分析验证融合效果,获得HY-2卫星融合数据。结果表明,HY-2卫星的SSW数据的LAPS融合,需... 运用LAPS数据融合分析系统,探讨将HY-2卫星海面风场(SSW)资料进行融合处理,提供规范化的区域再分析资料。经过多步资料预处理后将数据输入LAPS系统,并分析验证融合效果,获得HY-2卫星融合数据。结果表明,HY-2卫星的SSW数据的LAPS融合,需采用LAPS地面分析模块,才能有效地将数据输入LAPS系统。对HY-2卫星海面风场反演数据经过异常值剔除、卫星扫描网格处理、卫星数据平滑滤波等几项预处理,可以修订卫星数据固有偏差和滤除卫星精细化扫描携带的噪音,更恰当地显示卫星对近海面风场的精细化描述。交叉验证显示,预处理后的资料能有效保留原始资料中的重要的精细化数据信息。卫星SSW数据的区域LAPS融合产品改善了卫星扫描区的空间覆盖率在时空上的多变性,提供了可进行物理量诊断计算的经纬度网格区域场,满足了专业分析和研究对资料的要求。融合后的卫星SSW数据场在用于对海上台风、海上副高、近海面辐合中心等系统的分析和诊断中,对各系统中的中尺度结构时空特征给出了更为具体和定量化的描述。 展开更多
关键词 HY-2卫星 近海面风场SSW 局地分析与预报系统LAPS 资料融合
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基于航次观测和再分析资料的南海海表二氧化碳分压反演及变化机制分析 被引量:3
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作者 邱爽 叶海军 +1 位作者 张玉红 唐世林 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期106-116,共11页
海表二氧化碳分压(pCO_(2))是指海洋表层水和大气之间的二氧化碳(CO_(2))交换处于动态平衡时CO_(2)的含量,是描述海-气CO_(2)交换的一个主要因子。本文利用2008—2014年覆盖南海大部分海域的海表pCO_(2)观测资料,结合现场海表温度和海... 海表二氧化碳分压(pCO_(2))是指海洋表层水和大气之间的二氧化碳(CO_(2))交换处于动态平衡时CO_(2)的含量,是描述海-气CO_(2)交换的一个主要因子。本文利用2008—2014年覆盖南海大部分海域的海表pCO_(2)观测资料,结合现场海表温度和海表盐度以及卫星观测的叶绿素a数据,构建了基于多元线性回归方法的分区域反演模型。模型在水深浅于30m的区域均方根误差为5.3μatm,其余海区均方根误差为10.8μatm,与前人基于个别航次的有限区域反演结果的均方根误差相当。利用该模型公式和HYbrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)再分析海表温、盐数据及MODIS-Aqua卫星观测的叶绿素a数据进行反演,得到了时空分辨率为5'×5'的2004—2016年的逐月南海海表pCO_(2)数据。该数据能较好地反映南海海表pCO_(2)在海表温度影响下,春夏高、秋冬低的季节变化特征,与前人基于航次观测的研究结果相似,表明反演模型具有较高的可信度。进一步分析发现,南海及邻近海域平均海表pCO_(2)具有显著的准十年振荡特征:2012年附近出现了极小值,之前表现为降低的趋势,之后略有升高的趋势。受海表pCO_(2)的影响,南海海盆平均海-气CO_(2)通量在2012年之前出现了显著降低的趋势,表明南海释放到大气中的CO_(2)减少,并在2007年之后的冬季出现了负值(从碳源变为碳汇),2012年之后变化较为平缓。热带太平洋年代际振荡引起的南海区域海表盐度变化是造成海表pCO_(2)及海-气CO_(2)通量准十年变化的主要原因。分区分析的结果表明,南海北部海表pCO_(2)变化最为显著,在南海海表pCO_(2)的季节和准十年变化中都起到非常重要的作用。 展开更多
关键词 南海 海表pco_(2)反演 海-气CO_(2)通量 海表盐度 准十年振荡
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西北冰洋二氧化碳分压变异与海冰变化的关系
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作者 赵雨 杨威 +2 位作者 吴瀛旭 金梅兵 祁第 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期499-507,共9页
北极海冰消退造成了开阔水域面积的增加,进而促进表层海水吸收更多的二氧化碳(CO_(2)),导致表层CO_(2)分压(pCO_(2))呈上升趋势。然而,目前还缺少对于海冰消退过程中pCO_(2)的显著变化及其与海冰联系的相关研究。本研究基于2008年中国... 北极海冰消退造成了开阔水域面积的增加,进而促进表层海水吸收更多的二氧化碳(CO_(2)),导致表层CO_(2)分压(pCO_(2))呈上升趋势。然而,目前还缺少对于海冰消退过程中pCO_(2)的显著变化及其与海冰联系的相关研究。本研究基于2008年中国第三次北极科学考察数据,发现西北冰洋夏季海表pCO_(2)的分布呈现出陆架区低海盆区高的特征,整个海区总体上为大气CO_(2)的汇,其中陆架区碳汇通量为13.8 mmol·m^(-2)·d^(-1),而广阔的加拿大海盆区仅为3.7 mmol·m^(-2)·d^(-1)。本研究重点分析了海盆区高pCO_(2)和低碳汇的驱动机制,根据质量平衡模型模拟了加拿大海盆区在整个海冰融化过程以及随开阔海域时间延长的情景下,海表pCO_(2)的响应变化趋势。结果表明:(1)在融冰过程中,海-气CO_(2)交换驱动pCO_(2)呈缓慢增加趋势;(2)在海冰完全融化后,伴随着海面暴露在空气中时间的延长,海-气CO_(2)交换与升温共同作用使pCO_(2)迅速增加,且增加速率高于融化阶段。 展开更多
关键词 西北冰洋 pco_(2) 海表温度 海-气交换 净初级生产力
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