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TUhjnbcbe - 2021/5/17 15:55:00

最新一期“前沿进展”来了,赶快来了解下全球海洋科技领域的最新动态吧!

本期导读

·海洋动力过程与气候变化

①冰川期的寒冷气候与南极海冰变化导致的海洋碳存储增加有关

②全球能源需求将在年大幅增加

·海洋生态环境演变与保护

③全球海洋甲烷排放的不确定度进一步缩小

·海底过程与油气资源

④内波与海底相互作用研究获得突破性进展

⑤卫星观测将有效改进对地震的监测和响应

·海洋生命过程与资源利用

⑥保卫世界最大的金枪鱼渔业

⑦生活环境影响深海章鱼的体型

·深远海和极地极端环境与战略资源

⑧DOD发布新版《北极战略》报告

·海洋技术与装备

⑨机载海洋激光雷达观测水环境中蓝藻种群的垂直分布

⑩关于集成式周期变距螺旋桨(CCPP)特性的CFD仿真分析结果不确定分析

?细菌长距离电子传输的高导电性的纤维网络

前沿进展已改版,每条消息请滚动阅读

海洋动力过程与气候变化

1.冰川期的寒冷气候与南极海冰变化

导致的海洋碳存储增加有关

(徐永生编译)

引起未来气候的变化的原因有自然因素和人为因素,哪一种因素决定未来气候的变化仍然是一个开放性的问题。地球气候不仅拥有一个同今天的气候状态相比“翻天覆地”的变化历史,而且呈现出一个周期性循环(冰川-间冰)和强大的自我调节机制,对于这种自然机制的研究能够为我们预见未来气候的变化提供线索。多种证据表明南大洋在海洋碳储存中起到重要作用,而二氧化碳在大气和海洋间的分配是理解冰川-间冰期循环机制的关键。

影响海洋碳存储和大气二氧化碳浓度的因素很多,包括物理、化学、生物等方面的原因,而是否存在一个主导因素,各种因素又是怎样关联在一起的,至今没有定论。MarzocchiandJansen()用数值模拟研究以上问题,他们的模式具有海-冰环流和生化生物地球化学模型的内核,而变化则完全由大气冷却来驱动。图1所示,这个模式成功地模拟了上一个冰川期大洋环流和海洋碳储存的基本特征,与近代(工业化前)海洋相比,1)冰川期海洋下层的翻转流与上层翻转流之间的界面抬升,并且它们之间的混合减弱,冰川期南极底层水变得与海面更加隔离;2)扩展了的南极海冰的覆盖作用使南大洋的海-气交换降低。

图1海洋环流与海冰,左图:近代(工业化前),右图:冰川期。图中实线代表上层翻转流,虚线代表下层翻转流,颜色代表相对于kg?3的密度异常

这个模拟值得注意的成果是量化了不同因素对上一次冰川期大气二氧化碳浓度降低的贡献。南大洋是深海碳库与大气交换的重要通道,模拟结果显示上一次冰川期大气二氧化碳分压的浓度比近代(工业化前)降低了约40ppm,其中,南极冰川扩展对海-气交换的隔离作用(Disequilibriumpump)成为主导因素,贡献了大约39ppm,海水温度变低溶解度增高的贡献(Solubilitypump)大约16ppm,生物泵的贡献(Biologicalpump)大约-15ppm(负值是因为冰川期生物泵存储碳的能力减弱了),如图2所示。

图2近代(工业化前)(a)与上一个冰川期(b)海洋溶解无机碳碳和大气二氧化碳分压浓度。颜色代表纬向平均后的溶解无机碳浓度,近代(工业化前)和上一个冰川期的大气二氧化碳分压分别为ppm和ppm;(c)上一个冰川期大气二氧化碳分压降低(GlacialpCO?drawdown)和不同因素的贡献(见文中讨论)

原文标题:GlobalcoolinglinkedtoincreasedglacialcarbonstorageviachangesinAntarcticseaice

来源:

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