极地研究

作者：赵雨,杨威,吴瀛旭,金梅兵,祁第

单位：1南京信息工程大学海洋科学学院, 江苏 南京 210044;2集美大学极地与海洋研究院, 福建 厦门 361021

关键词：西北冰洋,pCO₂,海表温度,海-气交换,净初级生产力

基金：国家重点研发计划(2019YFE0114800, 2019YFC1509101)、国家自然科学基金(42176230, 41941013)、福建省自然科学基金(2022J06026, 2019Jo5148)、中国科学院海洋大科学研究中心重点部署项目(COMS2020Q12)和南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)自主研发项目(SML2021SP306)资助

北极海冰消退造成了开阔水域面积的增加, 进而促进表层海水吸收更多的二氧化碳(CO2), 导致表层CO2分压(pCO2)呈上升趋势。然而, 目前还缺少对于海冰消退过程中pCO2的显著变化及其与海冰联系的相关研究。本研究基于2008年中国第三次北极科学考察数据, 发现西北冰洋夏季海表pCO2的分布呈现出陆架区低海盆区高的特征, 整个海区总体上为大气CO2的汇, 其中陆架区碳汇通量为13.8 mmol·m–2·d–1, 而广阔的加拿大海盆区仅为3.7 mmol·m–2·d–1。本研究重点分析了海盆区高pCO2和低碳汇的驱动机制, 根据质量平衡模型模拟了加拿大海盆区在整个海冰融化过程以及随开阔海域时间延长的情景下, 海表pCO2的响应变化趋势。结果表明: (1)在融冰过程中, 海-气CO2交换驱动pCO2呈缓慢增加趋势; (2)在海冰完全融化后, 伴随着海面暴露在空气中时间的延长, 海-气CO2交换与升温共同作用使pCO2迅速增加, 且增加速率高于融化阶段。

来源：2023年第4期

《极地研究》期刊编辑部

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