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中国东部近海跨陆架输运和埋碳研究取得重要进展

编译者:liguiju发布时间:Dec 6, 2021点击量:174 来源栏目:科研动态

最近,中国科学院海洋研究所袁东亮团队与德国汉堡大学科研团队合作,评估了全球变暖背景下的中国东部近海跨陆架输运和埋碳通量及其变化趋势,取得重要研究成果,论文在国际气候学研究学术期刊Climate Dynamics在线发表。

中国东部近海存在着非常活跃的跨陆架环流动力过程,冬季,黄东海陆架海水的温度远远低于黑潮的表层水温,跨陆架环流通过潜沉运动进入黑潮次表层约100-200 m以深的海域,并随着黑潮进入全球大洋次表层环流。这一跨陆架环流系统的整体环流结构与动力机制,首次由袁东亮与其合作者根据卫星遥感观测结合数值模拟明确给出。

伴随着跨陆架环流的潜沉,大量颗粒和溶解有机、无机碳被带入黑潮次表层,这些碳通量需要经过平均约100年以后才能重新回到海洋表层,这种跨陆架的潜沉过程代表着一类碳物质向深海输运的过程,称之为“跨陆架埋碳过程”。经评估,该埋碳过程是目前我国海洋碳汇的最主要分量之一。评估显示,跨100 m等深线向外海的净体积输运量约为1.1Sv,是长江流量的100倍,而单独向内或向外的体积通量通常高一个量级,由于向外的碳浓度较高,跨陆架埋碳效应十分突出。在全球变化背景下,中国东部近海跨陆架输运和埋碳的未来演变过程和机理,过去一直缺乏认识。

袁东亮研究团队和德国汉堡大学的Thomas Phlmann研究团队合作,利用区域加密的全球海气耦合模式,在全球温室气体中等(RCP4.5)和高等(RCP8.5)排放强度下,对黄东海跨陆架输运变异及其机制进行了研究。结果表明,自2006年至2099年,跨东海陆架向内和向外的体积通量,在两种温室气体排放情境下均呈增强趋势,并在高排放情境下于冬季达到最大,增幅可达20%以上,表明我国近海跨陆架埋碳有巨大的潜力。冬季,在黄东海东北向风应力异常驱动下,沿中国东部近海产生一支北向的沿岸流异常。同时,对马海峡和上层黑潮流量的增加,引起了黄东海大范围跨陆架环流系统的增强。

以上研究得到了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划、中科院先导科技专项等项目支持。该跨陆架输运在全球温室气体增暖背景下的通量、变异及其机制等科学成果,将为国家应对气候变化和制定“减排”政策提供重要支撑。

参考文献:

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