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南極周邊海域海洋化學與碳通量考察

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作者:國家海洋局極地專項辦公室

出版日期:2016-05-01

ISBN:978-7-5027-9428-6

裝幀:平裝

頁數:169

版次:B1

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內容簡介

“南極周邊海域海洋化學與碳通量考察”依托中國第28次、第29次、第30次、第31次南極科學考察航次,采集了南極半島周邊海域和普里茲灣鄰近海域153個站位的海水化學、大氣化學、沉積化學的樣品。經過實驗室分析及歷史資料查詢,已獲得海水營養要素、碳酸鹽體系、穩定和放射性同位素、溫室氣體等數據23220份。通過海洋化學多參數綜合調查,結合歷史資料,查明了南大洋周邊海域海水、沉積物和大氣環境中生源要素、二氧化碳體系及其他溫室氣體的基本分布特征,開展了普里茲灣鄰近海域水團來源和生物泵空間變化的同位素示蹤、普里茲灣和南極半島鄰近海域二氧化碳源/匯格局以及普里茲灣海域沉降通量時間序列變化的研究,進一步深化了各要素的時空分布、變化規律、形成機制、制約因素等的認識,發現了普里茲灣生物泵空間變化的物理-生物耦合作用機制,尤其是普里茲灣碳通量與海冰變化的關系,回答了極區生態系統碳的匯/源時空格局形成的生物地球化學機制,評估了生源要素循環在生態系統和生物資源變動中的作用。本項目的研究成果為深入認識南極周邊海域生物泵作用的調控作用機制以及南極周邊海域對全球氣候變化的響應與反饋均具有重要意義。

目錄

第1章 總論(1)

第2章 考察的意義和目標(2) 

 2.1 考察背景和意義(2)

 2.2 我國南極科學考察的簡要歷史(3)

 2.3 考察海區概況(4)

 2.4 考察目標(5)

第3章 考察的主要任務(6)

 3.1 考察區域、站位及路線(6)

  3.1.1 中國第28次南極科學考察(6)

  3.1.2 中國第29次南極科學考察(7)

  3.1.3 中國第30次南極科學考察(8)

  3.1.4 中國第31次南極科學考察(8)

 3.2 考察內容(9) 

  3.2.1 海水化學(9)

  3.2.2 大氣化學(10)

  3.2.3 沉積化學(10)

  3.2.4 生物地球化學綜合錨系(10)

 3.3 考察設備(10)

 3.4 考察人員及分工(13) 

 3.5 考察完成工作量(14)

第4章 數據與樣品的質量控制(19)

 4.1 數據與樣品的獲取方式(19) 

  4.1.1 走航觀測(19)

  4.1.2 大面調查(20)

  4.1.3 錨系觀測(26)

 4.2 獲取的主要數據與樣品(26)

  4.2.1 海水化學與大氣化學(26)

  4.2.2 沉積化學(28)

  4.2.3 生物地球化學綜合錨系(28)

 4.3 質量控制與監督管理(29)

第5章 主要分析與研究成果(30) 

 5.1 海水化學與碳通量過程的分析和認識(30)

  5.1.1 營養鹽及微量營養元素的分布特征和變化規律(30)

  5.1.2 生源要素的分布特征和變化規律(62)

  5.1.3 碳酸鹽體系的分布特征和變化規律(72)

  5.1.4 溫室氣體的分布特征和變化規律(83)

  5.1.5 碳、氮、氧等穩定同位素分布特征和變化規律(95)

  5.1.6 色素的分布特征(139)

  5.1.7 沉積化學要素分布特征(142)

  5.1.8 南極半島周邊海域海-氣碳通量及其時間序列變化特征(152)

  5.1.9 普里茲灣生源要素通量及其時間序列變化特征(155)

 5.2 南極普里茲灣灣內外生物泵差異及其與冰融水的關系(156)

  5.2.1 普里茲灣灣內外初級生產力的顯著差異(156)

  5.2.2 普里茲灣灣內外顆粒有機碳輸出通量的變化(156)

  5.2.3 普里茲灣水柱中碳通量與海冰變化的關系(157)

  5.2.4 普里茲灣灣內外生物泵變化的物理-生物耦合作用機制(157)

 5.3 主要成果總結(162)

第6章 考察的主要經驗與建議(163)

 6.1 考察取得的重要成果(163)

 6.2 對專項的作用(163)

 6.3 考察的主要成功經驗(164)

 6.4 考察中存在的主要問題及原因分析(164)

 6.5 對未來科學考察的建議(164)

參考文獻(165)

附件 成果論文(169)

精彩書摘

南極由于其自身獨特的自然環境在地球系統中占據重要的位置。南大洋連接太平洋、大西洋和印度洋,是全球化學和生物物質傳輸的重要通道,對全球變化具有指示和效應的放大作用。此外,南大洋還是模態水、中間水、深層水和底層水等多種水團形成的重要區域。水團在南大洋的下沉過程中為溫室氣體提供了向大洋內部輸送的通路,促使南大洋成為某些溫室氣體的重要匯區。南大洋不僅是全球生命支持系統的重要組成部分,而且在全球生物地球化學循環尤其是二氧化碳的循環中具有其他地區不可替代的重要作用與地位。因此,南大洋碳的海洋生物地球化學研究具有重要意義。

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