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高分辨率海水表层二氧化碳分压重构——以大西洋为例 被引量:1
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作者 王馨仪 吴楚仪 +2 位作者 吴森森 陈奕君 杜震洪 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期147-158,共12页
海洋是自然界中重要的碳汇,海-气二氧化碳通量通常利用大气和海水表层的二氧化碳分压(pCO_(2))差进行估算。受制于时空分布不均匀的观测样本和预测数据,目前已有海水表层二氧化碳分压的重构结果在空间分辨率上仍有较大可提升空间。为在... 海洋是自然界中重要的碳汇,海-气二氧化碳通量通常利用大气和海水表层的二氧化碳分压(pCO_(2))差进行估算。受制于时空分布不均匀的观测样本和预测数据,目前已有海水表层二氧化碳分压的重构结果在空间分辨率上仍有较大可提升空间。为在高空间分辨率下更好地拟合时空变化,基于表层大洋二氧化碳地图(SOCAT)的海水表层二氧化碳逸度(f CO_(2))数据集和遥感卫星等多源数据,利用XGBoost模型建立了海水表层二氧化碳分压值与海洋物理、生物、光学等要素的非线性关系,并根据样本时空频率构建权重模型,最终重构了2000-2018年大西洋0.0417°×0.0417°下月度海水表层二氧化碳分压分布。预测结果的相关系数为0.966,均方根误差为8.087μatm,平均偏差为4.012μatm,与同类重构结果相比,海水表层二氧化碳分压的时空变化趋势一致性强,且在空间分辨率上具有优势。 展开更多
关键词 海水表层二氧化碳分压 遥感卫星 高空间辨率
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基于激光数据的北极海水二氧化碳分压研究
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作者 张思琪 陈鹏 +1 位作者 张镇华 潘德炉 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期397-405,共9页
星载激光雷达作为一种新型的主动遥感技术,为全球海洋昼夜以及极地冬季海水二氧化碳分压的研究提供了可能。研究通过使用云-气溶胶激光雷达与红外探路者卫星(CALIPSO)数据,对全球海表面叶绿素a(Chla)浓度进行了反演,并构建了基于激光数... 星载激光雷达作为一种新型的主动遥感技术,为全球海洋昼夜以及极地冬季海水二氧化碳分压的研究提供了可能。研究通过使用云-气溶胶激光雷达与红外探路者卫星(CALIPSO)数据,对全球海表面叶绿素a(Chla)浓度进行了反演,并构建了基于激光数据的前向神经网络模型(FNN-LID),重构了北冰洋海水二氧化碳分压(pCO_(2))昼/夜长时序数据集。在此基础上,对基于主动遥感的极地海水Chla浓度和海水pCO_(2)数据进行了验证与分析。结果显示,基于该算法的反演产品,具有较高的数据质量,不论是和其他被动遥感的产品还是独立浮标观测数据集都有较好的一致性,且能够有效“填充”极地冬季的数据空白。在北冰洋海区,受陆源强烈影响的边缘海都表现为较高的海表Chla浓度。北冰洋海水pCO_(2)的空间格局表现出经向的差异,且pCO_(2)的季节变化十分剧烈,甚至超过80μatm。近20年来,北冰洋稳定地表现为大气二氧化碳的汇,而在东西伯利亚海和喀拉海等海冰显著衰退的地区,海面pCO_(2)的增长率非常显著。 展开更多
关键词 星载激光雷达反演 北冰洋 海水二氧化碳 极夜 长时序研究
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基于广义回归神经网络的全球表层海水1°×1°二氧化碳分压数据推演 被引量:4
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作者 钟国荣 李学刚 +3 位作者 曲宝晓 王彦俊 袁华茂 宋金明 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期70-79,共10页
表层海水二氧化碳分压是评估海洋碳源汇强度的关键参数,但其实测数据较少、时空分布极不均匀,导致二氧化碳交换通量的估算有很大的不确定性,海洋源汇特征就不能确切获取。为了解决这个难题,在收集的表层大洋二氧化碳地图(Surface Ocean ... 表层海水二氧化碳分压是评估海洋碳源汇强度的关键参数,但其实测数据较少、时空分布极不均匀,导致二氧化碳交换通量的估算有很大的不确定性,海洋源汇特征就不能确切获取。为了解决这个难题,在收集的表层大洋二氧化碳地图(Surface Ocean CO2 Atlas,SOCAT)实测数据集基础上,运用广义回归神经网络建立二氧化碳分压与经纬度、时间、温度、盐度和叶绿素浓度间的非线性关系,构建了1998−2018年间全球1°×1°经纬度的表层海水二氧化碳分压格点数据,其标准误差为16.93μatm,平均相对误差为2.97%,优于现有研究中的前反馈神经网络、自组织映射神经网络和机器学习算法等方法。根据构建的数据所绘制的全球表层海水二氧化碳分压的分布与现有研究有较好的一致性。 展开更多
关键词 广义回归神经网络 表层海水二氧化碳 全球大洋格点数据
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海水二氧化碳分压(P_(CO_2))的取样手段和分析计算方法 被引量:2
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作者 乔然 《海洋预报》 北大核心 1993年第1期76-79,共4页
前言 由于大气二氧化碳(CO_2)逐年增加,已影响到近年来全世界的气候变化,从而越来越受到世界科学界和各国政府的重视。CO_2的增加是由全球工业迅速发展,CO_2气体不断大量排放到地球大气中所致。从工业化前的大约280(ppm),增长到198... 前言 由于大气二氧化碳(CO_2)逐年增加,已影响到近年来全世界的气候变化,从而越来越受到世界科学界和各国政府的重视。CO_2的增加是由全球工业迅速发展,CO_2气体不断大量排放到地球大气中所致。从工业化前的大约280(ppm),增长到1988年的350(ppm)这是指大洋上CO_2的变化。陆地和城市大气CO_2的浓度最高可达380(ppm)左右。预计2050年CO_2浓度将是工业化前的2倍多,因此将大大改变地球的气候。 海洋是一个大的CO_2贮存库。 展开更多
关键词 海水 二氧化碳 采样
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海水二氧化碳分压测量仪器比对研究
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作者 张川 王聪 +1 位作者 宁春林 庞永超 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期80-86,共7页
针对两种常见的海洋pCO2测量仪器(基于水汽平衡法的pCO2自动监测系统Underway pCO2System及采用膜分离技术实现水汽分离的pCO2原位传感器HydroC/CO2)开展了室内比对试验。通过加入Na2CO3/NaHCO3或H3PO4调节水池内水体pH值控制比对环境的... 针对两种常见的海洋pCO2测量仪器(基于水汽平衡法的pCO2自动监测系统Underway pCO2System及采用膜分离技术实现水汽分离的pCO2原位传感器HydroC/CO2)开展了室内比对试验。通过加入Na2CO3/NaHCO3或H3PO4调节水池内水体pH值控制比对环境的pCO2,在10个水平下采集了两台仪器的测量数据,通过对同步采集水样的总溶解无机碳(DIC)、总碱度(TA)及pH测定,计算得到pCO2的理论值。通过数据分析发现3组结果间一致性很好(相关系数R2均达到0.99以上),但彼此间存在较大的"系统差"——两台仪器间测量差值在50~80μatm之间,差值的平均值及标准差s为(64.52±9.52)μatm;Underway pCO2System及HydroC/CO2与CO2sys计算值之间的差值分别在15~80μatm间及-2^-50μatm间,平均值及标准差分别为(40.67±15.88)μatm及(-23.86±14.90)μatm。 展开更多
关键词 海水二氧化碳 比对 UNDERWAY PCO2 System HydroC/CO2
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太平洋中低纬海水中的二氧化碳分布特征及其与海洋环境条件的关系 被引量:7
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作者 乔然 王彰贵 +3 位作者 陈陟 李诗明 于艳红 吕洪刚 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期30-37,共8页
根据1986年11月至1990年6月进行的中美热带西太平洋海-气相互作用(TOGA)联合考查和1995年10月至1996年6月“中日副热带联合调查”期间获得的14个航次大气和海水CO2的观测资料,给出了主要观测海区CO2的源与汇的分布特征:在赤道地区5°... 根据1986年11月至1990年6月进行的中美热带西太平洋海-气相互作用(TOGA)联合考查和1995年10月至1996年6月“中日副热带联合调查”期间获得的14个航次大气和海水CO2的观测资料,给出了主要观测海区CO2的源与汇的分布特征:在赤道地区5°N^5°S,130°~165°E观测到的表面水中二氧化碳分压的值超过了大气中二氧化碳分压1.5~4.5 Pa,结果表明该海区对大气CO2而言是源,但是该值远小于在中赤道测到的+9.1 Pa和在东赤道太平洋所测的+15 Pa的值.由此表明热带太平洋CO2源的强度是向西减弱的.副热带海区在秋季对大气CO2而言是较强的源,春季是汇.对影响海水CO2变化的主要因素温度、盐度等进行了讨论,表明CO2的分布变化直接受海流、水团、黑潮和ENSO事件影响. 展开更多
关键词 二氧化碳 海水总溶解二氧化碳 副热带 源与汇
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南黄海夏季表层海水中pCO_2分布的初步探讨 被引量:5
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作者 王峰 张龙军 张经 《青岛海洋大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2002年第6期1007-1011,共5页
作者在 1 999年夏季的航次中 ,获得了南黄海表层海水 p CO2 的实测数据。本文结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料 ,对影响 p CO2 分布和变化的某些重要现象进行了初步探讨。研究表明南黄海表层海水 p CO2 的分布存在较大的不均匀... 作者在 1 999年夏季的航次中 ,获得了南黄海表层海水 p CO2 的实测数据。本文结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料 ,对影响 p CO2 分布和变化的某些重要现象进行了初步探讨。研究表明南黄海表层海水 p CO2 的分布存在较大的不均匀性 ,这是边缘海区海水中生物、物理和化学因素复合作用的结果。除长江口门外的 p CO2 高值区外 ,南黄海表层海水的 p CO2 值与叶绿素、水温大体呈负相关 ,而与海水的盐度基本上呈正相关。 展开更多
关键词 夏季 表层海水 二氧化碳 碳循环 南黄海 水文 生物 叶绿素 水温
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桑沟湾表层水pCO2的季节变化及影响因素分析 被引量:12
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作者 张继红 吴文广 +3 位作者 任黎华 韩婷婷 王巍 方建光 《渔业科学进展》 CSCD 北大核心 2013年第1期57-64,共8页
根据2011年4、8、10月和2012年1月在桑沟湾获得的表层海水总碱度(TA)和pH值,结合现场水文、化学、生物和养殖等参数,探讨了桑沟湾海域CO2体系各参数的空间分布特征、季节变化情况及其影响因素。调查结果显示,10月和翌年1月,CO2体系各参... 根据2011年4、8、10月和2012年1月在桑沟湾获得的表层海水总碱度(TA)和pH值,结合现场水文、化学、生物和养殖等参数,探讨了桑沟湾海域CO2体系各参数的空间分布特征、季节变化情况及其影响因素。调查结果显示,10月和翌年1月,CO2体系各参数主要受温度和盐度的影响;8月,pH和pCO2分别与初级生产力和溶解氧显著相关;4月与水文、化学生物因子无显著相关性。8月各参数的空间差异最大,其次是10月,1月最小。4个航次的平均表层pCO2都低于大气pCO2,为表观碳汇区;季节变化趋势是8月<4月<1月<10月。pCO2总体的空间分布趋势都是湾内向湾外递增,即贝类养殖区<贝藻混养区<藻类养殖区<非养殖区。8月,桑沟湾较低的pCO2可能与赤潮有关,而4月可能是物理、生物及大规模贝藻养殖的综合结果。桑沟湾较低的pCO2是由于受沿岸区高初级生产力的影响,还是受大规模的贝藻养殖的影响,尚需进一步的研究。 展开更多
关键词 海水总碱度 PH值 表层二氧化碳 海水养殖 桑沟湾
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改进的喷淋-鼓泡式平衡器GC法测定海水中的P_(CO_2) 被引量:9
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作者 王峰 张龙军 +1 位作者 王彬宇 张经 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期66-69,共4页
在全球变化研究中 ,海气交换平衡器是海水中二氧化碳分压 ( PCO2 )直接测定的关键。本文在喷淋式平衡器和鼓泡式平衡器的基础上设计了新的喷淋 -鼓泡式平衡器 ,就平衡器体积、平衡后气体进样方式、海气平衡时间等作了改进并与层流式平... 在全球变化研究中 ,海气交换平衡器是海水中二氧化碳分压 ( PCO2 )直接测定的关键。本文在喷淋式平衡器和鼓泡式平衡器的基础上设计了新的喷淋 -鼓泡式平衡器 ,就平衡器体积、平衡后气体进样方式、海气平衡时间等作了改进并与层流式平衡器进行了互校 (气相色谱法现场测定 )。经精密度分析和 F法、t法显著性检验 ,本实验室的喷淋 -鼓泡平衡器 -气相色谱系统对大气和海水中 PCO2 的分析 ,都可达到通量计算中 PCO2 的测定精密度需小于 1 %的要求。两种平衡器之间无显著性差异 ,改进的喷淋 展开更多
关键词 二氧化碳 喷淋-鼓泡式平衡器 GC法 测定 海水 PCO2
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海水pCO_2测定中喷淋-鼓泡式平衡器与层流式平衡器互校 被引量:4
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作者 王峰 张龙军 +1 位作者 王彬宇 张经 《青岛海洋大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2001年第4期573-578,共6页
在全球变化研究中 ,海气交换平衡器是海水中二氧化碳分压 (p CO2 )直接测定的关键。作者在 Inoue,H.(1987)的喷淋式平衡器和 Goyet,C.(1991)的鼓泡式平衡器的基础上设计了新的喷淋 -鼓泡式平衡器 ,并与层流式平衡器 (Cooper,D.J.et al.1... 在全球变化研究中 ,海气交换平衡器是海水中二氧化碳分压 (p CO2 )直接测定的关键。作者在 Inoue,H.(1987)的喷淋式平衡器和 Goyet,C.(1991)的鼓泡式平衡器的基础上设计了新的喷淋 -鼓泡式平衡器 ,并与层流式平衡器 (Cooper,D.J.et al.1998)进行了互校 (气相色谱法现场测定 )。经显著性检验 ,两种平衡器之间无显著性差异。结果表明 ,新的喷淋 -鼓泡式平衡器能很好地用于海水中 p CO2 的测定。 展开更多
关键词 二氧化碳 喷淋-鼓泡式平衡器 层流式平衡器 海水
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海水pCO_2流通式光度测定方法研究 被引量:1
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作者 卢敏 张龙军 +1 位作者 王彬宇 张经 《青岛海洋大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2002年第1期94-100,共7页
将膜分离技术与流动注射分析相结合 ,采用聚四氟乙烯疏水性微孔膜 ,使样品流与接受液流进行物理分离。通过测定含有显色剂的接受液流吸光度的变化来测定 p CO2 ,初步建立海水中p CO2 流通式光度测定方法。该方法的相对标准偏差小于 1.2... 将膜分离技术与流动注射分析相结合 ,采用聚四氟乙烯疏水性微孔膜 ,使样品流与接受液流进行物理分离。通过测定含有显色剂的接受液流吸光度的变化来测定 p CO2 ,初步建立海水中p CO2 流通式光度测定方法。该方法的相对标准偏差小于 1.2 %,与气相色谱法相比 ,无显著性差异。整个实验仅需 11min,样品用量不到 10 m L,操作简便、快速。 展开更多
关键词 流通式光度测定 半透膜 二氧化碳 海水 离技术 流动注射
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龙须菜养殖对深澳湾表层水体pCO_2的影响 被引量:2
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作者 王首吉 杜虹 +3 位作者 张清芳 陈洋 梅志平 陈伟洲 《生态科学》 CSCD 2017年第5期152-159,共8页
根据2014年2—5、7月在深澳湾获得的表层海水总碱度和pH值,结合水文、天气、海湾养殖情况等因素,以探讨海区CO_2收支计算方法为主要目的,研究了汕头市南澳县龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)养殖对深澳湾表层水CO_2体系空间分布特征的... 根据2014年2—5、7月在深澳湾获得的表层海水总碱度和pH值,结合水文、天气、海湾养殖情况等因素,以探讨海区CO_2收支计算方法为主要目的,研究了汕头市南澳县龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)养殖对深澳湾表层水CO_2体系空间分布特征的影响。结果显示:2014年2、4、7月深澳湾为CO_2的汇区,3、5月为CO_2的源区。相比浮游植物,2014年2、3、5月龙须菜对CO_2吸收贡献率分别为62.90%、71.19%和52.20%。4月赤潮爆发,叶绿素a含量高达16.65μg·L^(-1),此时龙须菜光呼吸作用变强,吸收O_2同时释放CO_2,浮游植物成为深澳湾主导生物,对CO_2的吸收占主导地位。通过区域对比,发现龙须菜养殖区水体的p CO_2和DIC都比非养殖区的低,相比鱼、贝养殖区,藻类养殖区更有可能成为CO_2的汇区。 展开更多
关键词 龙须菜 浮游植物 海水pH值 海水总碱度 表层二氧化碳
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