黄海冷水团秋季消退对北黄海表层海水pCO2及海-气CO2 交换通量的影响

The Yellow Sea Cold Water Mass(YSCWM) is important for China sea, with its formation and development in spring, ripeness in summer and recession in fall.And there is a lot of excess inorganic carbon and nutrients from decomposition of organic matter due to the water stratification induced by the YSCWM. However, with the disappearance of the YSCWM, the water is well vertical mixed in fall, leading to the release of the excess inorganic carbon and nutrients. And the release of the excess inorganic carbon makes the partial pressure of CO2 increasing while the biological uptake of CO2 results in decreasing of pCO2.With interaction of each other, the two contrary processes have important impact on the pCO2 and the air-sea CO2 flux of the northern Yellow Sea in autumn. In the past it has't been given sufficient attention.In this study, based on the analysis of variations of excess inorganic carbon and nutrient of the Yellow Sea cold water mass′s regression , we'll discuss how excess inorganic carbon and nutrient changes and its impacts on the CO2 sink/source pattern in fall of the northern Yellow Sea.

黄海冷水团是我国近海重要的海洋现象，具有春季形成、发展，夏季成熟，秋季衰退的季节演变过程，而冷水团的存在使得水体层化底层有机物分解积聚了大量超额无机碳和营养盐，秋季冷水团消退后水体垂直混合取代了原有的层化，富含超额无机碳和营养盐的次表层水与上层水混合，超额无机碳的释放使得表层海水二氧化碳分压（pCO2）升高，而营养盐的释放有利于浮游植物光合作用消耗水体的CO2继而使得pCO2降低，效果相悖的两个过程的相互作用对北黄海表层水体 pCO2分布以及海-气CO2交换通量具有重要影响，但这一过程以往没有受到足够的重视，该方面的研究也相对较少。本研究拟通过秋季黄海冷水团消退前后水柱溶解无机碳和营养盐等水文参数与表层水体pCO2以及海-气CO2交换通量关系的分析，判定黄海冷水团消退前后超额无机碳和营养盐的储量、动态变化及其调控机制，并定量评估该过程对北黄海碳源汇格局的影响作用。

黄海冷水团具有春季形成、发展，夏季成熟，秋季衰退的季节演变规律，冷水团存在时水体层化底层有机物分解积聚了大量超额无机碳和营养盐，秋季冷水团消退后水体垂直混合作用增强，富含超额无机碳和营养盐的次表层水与上层水混合，对北黄海表层水体pCO2分布以及海-气CO2交换通量具有重要影响，而目前相关研究少有报道。本项目通过前期资料的分析选择北黄海冷水团消退前后典型月份开展夏季和秋季航次的现场调查工作，获取北黄海冷水团海域溶解无机碳、营养盐以及表层水体pCO2等相关水文、化学和生物等要素的具有季节和区域代表性的现场观测资料。基于调查数据资料，明确了北黄海冷水团秋季消退前后水体超额无机碳、营养盐以及pCO2等参数的分布变化规律，分析了北黄海冷水团秋季消退前后水体超额无机碳、营养盐等各项参数变化的调控机制，并在此基础上剖析了北黄海冷水团秋季消退对北黄海表层海水pCO2及海-气CO2通量的影响。结果表明虽然海水温度的变化对于北黄海表层水体pCO2的变化具有重要影响作用，但在秋季由于黄海冷水团的消退，富含超额无机碳和营养盐的次表层水与上层水混合，超额无机碳的释放使得表层海水pCO2升高，而营养盐的释放浮游植物光合作用增强消耗水体的CO2使得pCO2 降低，效果相悖的两个过程的相互作用共同影响北黄海表层水体pCO2分布以及海-气CO2交换通量。初秋，营养盐的释放浮游植物光合作用增强作用主导，加上秋季水体降温水体pCO2降低，表现为大气CO2的汇；但秋末冬初，垂直混合作用增强，超额无机碳的释放作用主导，水体pCO2升高并呈现全年的最高值，表现为大气CO2的源。该项目的顺利完成为更加准确的评估北黄海海-气CO2的交换通量以及正确理解陆架海域CO2源汇调控机制提供重要支撑。