北冰洋海洋酸化和碳循环的研究进展

海洋响应大气CO_2升高,引起海水pH和碳酸钙饱和度下降,这一过程称为海洋酸化.海洋酸化可能会对海洋生物和生态系统造成严重危害.在过去的20年中,全球气候变化引起北冰洋发生一系列快速变化,包括:海表温度上升、海冰快速后退、太平洋入流水增多、北冰洋和大气环流异常、淡水储量增加、初级生产力变异等.全球气候变化所诱发的北极快速变化预计将放大北冰洋海洋酸化,通过CO_2吸收和碳输送,北冰洋在响应气候变化较其他大洋更快速和显著.本文以北冰洋近岸碳吸收和碳封存研究,海盆区域表层海水p CO_2变异机理研究,20年来西北冰洋的酸化水体扩张现象为主线,综述了北冰洋快速融冰背景下的区域碳循环研究进展,并分析了其酸化水体增长与过去20年的环境和气候变化之间的联系.     

臭氧与温室效应

两个有关地球大气难题——臭氧的耗尽和温室效应,从多种方面相互联系着。在平流层中产生的破坏臭氧或干扰臭氧光化学反应的物质,大大加强了温室效应。相反,温室效应,尤其是CO_2的作用,使平流层的温度降低,减小了在平流层的中、高层臭氧消耗速度。导致温室效应产生的最显著的一个因素——大气中的CO_2,其来源就是消耗量还在不断上升的化石燃料,但并非所有产生的CO_2都滞留在大气中。在大气与海洋之中,有几乎相等的CO_2含量,这是由CO_2分压在大气和表层水面的平衡控制的,而在海水中CO_2的分压是由其中CO_2的总量(CO_2,HCO_3~-CO_3~-)     

快速融冰背景下北冰洋夏季表层海水CO_2分压的变异假设

近几年来,夏季北冰洋融冰出现明显加快的态势.融冰过程引起了表层海水CO_2浓度的变化,在2008年中国国家北极科学考察(CHINARE)航次通过深入到88°N的北冰洋中心区的170°W断面观测,发现表层海水中CO_2在冰覆盖下,融冰区和融冰后开阔水域等不同状况下出现了明显的变异性.针对所观测到的表层海水二氧化碳分压(pCO_2)变异性现象,我们提出了北冰洋快速融冰情景下的表层海水pCO_2变异的"低-低-高"假设,即海冰覆盖下的海水是"低"p CO_2,刚融冰的海水是"低"pCO_2,而融冰后的开阔海水会出现"高"pCO_2.出现这种"低-低-高"pCO_2变异现象是由不同驱动过程引起的.冰覆盖下海水低pCO_2,控制因素可能是水体受到不同水团的混合过程、温度变化、冰-水CO_2交换和生物冰藻微吸收CO_2过程控制,其主要诱因还需要进一步探索;现场观测表明刚融冰时海水的低pCO_2主控因素可能是生物的CO_2吸收,以及CaCO3溶解共同作用;而融冰后开阔海水的高CO_2已被论证为由于大气中CO_2快速进入海水和水体增温引起的.     

考察深海的魅力和意义

开发深海时代的到来海洋是产生生命的源泉,人类和海洋有着很长时期密切接触的历史。人类从海洋中捕捞鱼类等作为食物,并利用海洋作为贸易往来的通道。今天,海洋已不仅仅是水产、海上交通的场所了,它同气象的关系及其资源利用等方面也颇受到注意。然而,人类对于海洋的实际情况却知道得很少。这是因为海水具有光线非常难以穿透的性质,对于海底     

微生物碳泵理论揭开深海碳库跨世纪之谜的面纱

<正>深海碳库成因之谜气候变化是当今最大的全球性环境问题。人类活动导致大气二氧化碳(CO_2)持续升高是加剧气候变化的主因。海洋是地球上最大的碳库,吸收了工业革命以来人类活动排放CO_2的三分之一,是全球气候变化的"调节器"。海洋碳库调节气候变化的主要组分是溶解在水里的有机碳(DOC)。一方面,海洋DOC总碳量与大气碳库相近,     

海水变酸危及珊瑚

大气层内积聚的CO2导致了海洋酸化,这预示着未来50年内将有大约50%的珊瑚面临死亡威胁.     

日月涌动万顷涛—潮汐能

到过海边的人,都会发现海水有周期性的涨落现象,每天大约涨落两次。海水这种有规律的周期运动。就是海洋潮汐现象。古人把海水白天的上涨叫作“潮”,晚上的上涨叫做“汐”,合称为“潮汐”。海洋中发生的潮汐现象被称为海洋潮汐。这是由于太阳和月球对地球各处引力的不同造成海水有规律周期性的涨落现象。     

CO_2的去向

科罗拉多州大气科学家坦斯(Tang)说:“我们认为海洋能吸收将近40%的CO_2。这种观念现在我们才真正认为是错误的。”煤、石油与天然气燃料每年以CO_2的形式向大气层排放大约63亿吨的碳。由于海洋和陆地只能吸收一部分,而33亿吨进入了大气层,造成世界关心的CO_2聚积问题。科学家们设想能从大气中吸收CO_2的“坑穴”,是南半球的海洋。但坦斯说,计算机模拟和实际测量与假设不符。他与美国宇航局戈达德空间研究所的冯美琪(Fung)和帕利塞斯市地质观测台的海洋学家塔卡黑什(Takahashi)做过这方面的工作。     

探寻我国碳汇分布:从大气CO2探测入手

正二氧化碳(CO_2)是地球大气的重要组成部分,体积组分约占大气的0.04%.大气中的CO_2会产生较强的温室效应,含量过高将导致地表温度升高.自工业革命以来,人类对化石燃料的消耗,导致CO_2等温室气体被大量释放,超过了大自然的调节能力,导致残留在大气中的CO_2含量急剧上升,     

全球变暖鱼儿生长更快

海洋学家发现,随着全球变暖,上层海水升温,与50年前相比,在靠近太平洋表面的水域中生活的那些浅水鱼的生长速度加快了20%～30%。这对浅水鱼而言是有益的,因为它们抵御人类过度捕捞的能力更强了。与此形成鲜明对比的是,与50年前相比,     

人类的潜海竞赛

神秘的海洋 海洋占地球面积的2／3，并且是地球上许多生物的生存之地。然而令人遗憾的是，人类享有这片被水淹没的巨大生境的自由度却是有限的。戴有水下呼吸器的潜水员只能触及海洋的表层，即只能下潜50米—从海面到洋底的0.23％处。而潜水器能把人载送到洋底最深处的一半略深．机器人探测器和摄影机则能够潜得比这更深。     

西沙群岛海域表层海水中微塑料的组成与分布特征

西沙群岛作为我国最大的海洋珊瑚礁区,目前对于微塑料这类新型海洋污染物的研究仍鲜见报道.本研究以西沙群岛海域30个表层海水中采集的微塑料为样本,对微塑料的空间分布、组成及可能的来源进行了定性和定量分析.结果表明:(1)微塑料广泛存在于西沙群岛海域表层海水中,丰度在10～130个/m3,长度多在1～3 mm之间(64.8%),形态主要为纤维和薄膜,颜色多属透明(56.8%)和蓝色(40.2%),化学组分主要是聚对苯二甲酸乙二醇酯(56.2%)和聚丙烯(20.3%).(2)微塑料在西沙群岛海域表层水体中空间分布不均,其分布主要受海水运动、人类活动以及地形地貌特征的影响.与国内外已有研究结果相比,西沙群岛海域表层海水中的微塑料整体处于较低的含量水平.(3)对微塑料形态特征和化学组成的分析表明,西沙海域高强度的渔业活动以及岛上人类活动释放的塑料垃圾可能是其主要来源.     

扬帆起航,向那一片蔚蓝

随着陆地资源日益匮乏,人口膨胀、环境污染等问题逐渐侵扰着我们的生活,越来越多的人将目光投向海洋这一方净水.地球上70.8％的面积都被海水覆盖着,海洋中蕴藏着大量的能源与资源,甚至蕴藏着人类未来的生存空间,大有潜力可挖.然而海洋事业的发展与前进的速度却比人们预想得缓慢.     

新知短讯

1升海水中有多少种细菌根据“普查海洋生命”国际计划工作的研究人员利用快速识别微生物DNA片断的新工艺查明了1升海水中拥有约2万种不同细菌。海水样本取自大西洋和太平洋深度从550～4100米的8个水域,在这些水域中存在反常高温或反常低温的极端环境。这种快速识别工艺能发现海水中特殊微生物种类,其中很多种微生物存在数量非常少。专家承认,这项研究推翻了原先对海洋细菌多样性的估计,海洋中不同种类的细菌数量可以达到1000万种,而不是现在认为的500万种,这说明我们对海洋的了解还很不够,需要学习的东西还很多。“普查海洋生命”国际计划…     

海洋植物如何影响气候变化

对植物来说,颜色显得更绿并不一定就表示生长得更为茁壮。科学家发现,海洋当中一种被称作浮游植物的海藻,在受到压力的时候会呈现出更深的绿色。一项新的研究结果显示,在太平洋的很大一部分区域,浮游植物虽然颜色很绿,但是,并没有像正常的情况一样吸收大量的CO_2。植物必须有CO_2才能生长,就像动物需要氧气一样,这对我们的空气是有好处的,因为汽车、工厂和森林焚烧所释放的CO_2大部分会被植物吸收,使剩余的CO_2不至于过多地聚合阳光热度并促使地球加速变暖。     

温室效应与作物高产

在对温室效应的罪魁 CO_2的一片声讨声中.植物学家却另有一个说法:大气中 CO_2浓度的增加对植物大有裨益。多少年来,在人类生存的历史长河里,大自然似乎始终玩弄着跷跷板的平衡魔术。近10年来,人类几乎将 CO_2打入深     

大气污染物与森林的衰减

越来越多的迹象表明,欧洲和北美洲的森林死亡和衰减是大气污染物的短途和长途迁移所致。森林对地球上的生命起着很多重要的作用。森林吸收和贮存水分,并经树叶的蒸腾作用将水分缓慢地散发到空中。这对保持大气和地面的水文平衡和调节气候意义十分重大。同时,森林既可缓和暴雨的危害,又可使远离海洋的地区保持一定的空气湿度。对于保持生态系统中CO_2和O_2的平衡与太阳能量的贮藏,森林也贡献卓著。它们通过光合作用,把CO_2和水转化成有机物质和O_2,提供了绝大多数生物体赖依生存的部分O_2。     

时尚的海洋疗法

海水浴就是在海水中游泳,这是一种很好的体育运动。海洋广阔无限,风大浪高,人们在大海中游泳,与风浪搏斗,可以锻练人的意志,考验人的体力,有效地增强体质。研究表明,海水中含有与人类血浆相同的组成部分并拥有特殊的医疗功效,海水所含的大量无机盐和微量元素,有利于皮肤病的防治。人们在海水中进行海水浴,由于海水不断的拍击,对人体有很好的按摩作用,对呼吸道、心血管、神经系统均大有裨益。此外,海水浴还是一项快捷理想的减肥运动,有利于体型的改善。     

“百慕大死三角”的幽灵

从宇宙飞船上俯视地球,地球就像一个瑰丽多彩的蓝色星体,在迷濛的天际中缓慢旋转.为什么呈蓝色?因为人类居住的这个文明星球,表面的70％是被一片蔚蓝色的海水所覆盖. 碧波万顷的海洋,给予了人类多少美好的印象啊!浩瀚的胸怀,缤纷的景象,无尽的财富,坦荡的航道……人们简直不敢想象,要是离开了海洋,人类的生活将会怎样?要是没有海洋,地球将会变成什么模样?     

海水中无机离子交换反应的Ф(Z/l,x)规律及其应用——Ⅲ.Ф(Z/l,x)规律在元素海洋地球化学上的应用

在元素海洋地球化学中,其理论研究的中心问题是海水化学组成的规律性问题.决定海水组成的主要因素是:(1)各元素在地壳中的存在量;(2)各元素通过河水进入海洋的难易程度;(3)各元素进入海洋后沉积到海底的比率大小.可见涉及岩石风化,雨水侵蚀,元素的物理化学性质(以离子势表达),海水的 pH 值和氧化还原电位,海水中固体无