热带海洋学报

作者：邱爽, 叶海军, 张玉红, 唐世林

单位：1. 热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所), 广东 广州 510301；2. 中国科学院大学, 北京 100049；3. 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州), 广东 广州 511458

关键词：南海,海表pCO2反演,海-气CO2通量,海表盐度,准十年振荡,

基金：中国科学院战略性先导科技专项(XDA13010404);国家自然科学基金(41806146);国家自然科学基金(41976024);国家自然科学基金(41830538);南方海洋科学与工程广东省实验室( 广州) 重大专项团队项目(GML2019ZD0302);南方海洋科学与工程广东省实验室( 广州) 重大专项团队项目(GML2019ZD0303);“广东特支计划”本土创新创业团队(2019BT02H594)

海表二氧化碳分压(pCO2)是指海洋表层水和大气之间的二氧化碳(CO2)交换处于动态平衡时CO2的含量, 是描述海-气CO2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pCO2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pCO2数据。该数据能较好地反映南海海表pCO2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pCO2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pCO2的影响, 南海海盆平均海-气CO2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CO2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pCO2及海-气CO2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pCO2变化最为显著, 在南海海表pCO2的季节和准十年变化中都起到非常重要的作用。

来源：2022年第1期

《热带海洋学报》期刊编辑部

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