LTO在孟加拉湾热带气旋对二氧化碳分压及海-气二氧化碳通量的影响方面取得新进展

中科院南海所热带海洋环境国家重点实验室(LTO)叶海军博士等研究人员在孟加拉湾热带气旋对二氧化碳分压及海-气二氧化碳通量的影响方面取得新进展,相关研究成果已发表在Journal of Geophysical Research: Oceans上。

热带气旋对海-气CO2通量(FCO2)有显著影响。作为热带印度洋浮标阵列(RAMA)的一部分,孟加拉湾海洋酸化(BOBOA)锚定浮标于2013年11月部署在15oN,90oE。研究人员利用BOBOA浮标3小时海-气CO2分压(pCO2)和RAMA提供的气象和海洋物理数据,分析了5个热带气旋Huahud(2014年10月)、Five(2014年11月)、Kyant(2016年10月)、Vardah(2016年12月)Roanu2016年5月)对pCO2FCO2的影响。研究发现,夏季季风后期(10-12月)海表面温度降低0.5 oC,海表面pCO2升高6.1 μatm,夏季季风前期(5月)海表面温度降低约1.0 oC,海表面pCO2降低约16.1 μatm。分析发现,夏季季风后期孟加拉湾较深的海水温跃层(70 m)是导致热带气旋过后海表面温度降低较弱的原因,而较深的障碍层(40 m)导致富含DIC的温跃层水混合至表层,是引起海表面pCO2升高的主要原因。夏季季风前期较浅的温跃层(30 m)和障碍层(20 m)导致气旋过后海表面温度降低和海表面pCO2降低。在夏季季风后期CO2过饱和(CO2从海洋流向大气)海区,热带气旋能够增加FCO2;在CO2未饱和海区,热带气旋对FCO2的作用较小。热带气旋的“Wind-pmp”作用引起海水混合和上升流,导致次表层水上涌至表层是导致这一现象的主要原因。估算了热带气旋对孟加拉湾海-气CO2通量的年贡献为55±23%,发现海表pCO2的变化与当地海域溶解无机碳和总碱度浓度的垂直变化密切相关。该研究首次详细分析了孟加拉湾海表二氧化碳分压及海-气二氧化碳通量对热带气旋的响应,有助于理解热带气旋对海-气二氧化碳通量影响的区域性差异 

孟加拉湾热带气旋对海表pCO2 及海气CO2通量影响机理图。TC=热带气旋;DIC=溶解无机碳;TA=总碱度。加粗字体和箭头表示影响显著。

该研究由国家自然科学基金项目(41806146,41876136,41430968)、21世纪海上丝绸之路研究合作创新中心项目(2015HS05)、卫星海洋环境动力学国家重点实验室开发基金(0702)等共同资助完成。