最近,中科院海洋所袁東亮團隊與德國漢堡大學科研團隊合作,評估了全球變暖背景下的中國東部近??珀懠茌斶\和埋碳通量及其變化趨勢,取得重要研究成果,論文在國際氣候學研究學術期刊Climate Dynamics在線發表。
中國東部近海存在著非?;钴S的跨陸架環流動力過程,冬季,黃東海陸架海水的溫度遠遠低于黑潮的表層水溫,跨陸架環流通過潛沉運動進入黑潮次表層約100-200 m以深的海域,并隨著黑潮進入全球大洋次表層環流。這一跨陸架環流系統的整體環流結構與動力機制,首次由袁東亮與其合作者根據衛星遙感觀測結合數值模擬明確給出。
伴隨著跨陸架環流的潛沉,大量顆粒和溶解有機、無機碳被帶入黑潮次表層,這些碳通量需要經過平均約100年以后才能重新回到海洋表層,這種跨陸架的潛沉過程代表著一類碳物質向深海輸運的過程,稱之為“跨陸架埋碳過程”。經評估,該埋碳過程是目前我國海洋碳匯的最主要分量之一。評估顯示,跨100 m等深線向外海的凈體積輸運量約為1.1Sv,是長江流量的100倍,而單獨向內或向外的體積通量通常高一個量級,由于向外的碳濃度較高,跨陸架埋碳效應十分突出。在全球變化背景下,中國東部近??珀懠茌斶\和埋碳的未來演變過程和機理,過去一直缺乏認識。
袁東亮研究團隊和德國漢堡大學的Thomas Phlmann研究團隊合作,利用區域加密的全球海氣耦合模式,在全球溫室氣體中等(RCP4.5)和高等(RCP8.5)排放強度下,對黃東??珀懠茌斶\變異及其機制進行了研究。結果表明,自2006年至2099年,跨東海陸架向內和向外的體積通量,在兩種溫室氣體排放情境下均呈增強趨勢,并在高排放情境下于冬季達到最大,增幅可達20%以上,表明我國近??珀懠苈裉加芯薮蟮臐摿?。冬季,在黃東海東北向風應力異常驅動下,沿中國東部近海產生一支北向的沿岸流異常。同時,對馬海峽和上層黑潮流量的增加,引起了黃東海大范圍跨陸架環流系統的增強。
不同溫室氣體排放情境下未來黃東??珀懠茌斶\的未來變化(Sv,2006-2099年)
以上研究得到了國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃、中科院先導科技專項等項目支持。該跨陸架輸運在全球溫室氣體增暖背景下的通量、變異及其機制等科學成果,將為國家應對氣候變化和制定“減排”政策提供重要支撐。
參考文獻:
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