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  • ISSN 1007-6336
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黄、东海二甲基硫海气交换通量时空分布及影响因子

李亚贤 沈家葳 赵亮 李菲

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黄、东海二甲基硫海气交换通量时空分布及影响因子

    作者简介: 李亚贤(1995-),男,河南南阳人,硕士,研究方向为海洋生态学,E-mail:liyaxian@mail.tust.edu.cn;
    通讯作者: 赵 亮(1975-),教授,博士,主要从事海洋生态系统动力学研究,E-mail:zhaoliang@tust.edu.cn
  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(41876018);国家重点研发计划项目(2016YFA0601301);天津市自然科学基金项目(19JCZDJC40600)
  • 中图分类号: X142

Spatial and temporal distribution and influencing factors of sea-to-air exchange flux of dimethyl sulfide in the Yellow and East China Seas

  • 摘要: 二甲基硫(dimethyl sulfide,DMS)海气交换对全球气候和环境变化有重要贡献。本文利用已发表的2005-2017年文献数据,结合ERA-interim(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Interim Re-Analysis)风速数据,估算了黄、东海DMS海气通量,并分析了其季节变化和空间差异。结果表明:南黄海和东海DMS年平均海气通量分别为(8.63±4.90)μmol/(m2·d)和(12.77±8.42)μmol/(m2·d),除秋季外,东海海气通量高于南黄海;DMS海气通量季节变化显著,夏季最大,冬季最小,南黄海秋季高于春季,东海春季高于秋季。基于方差分解,本文讨论了各因子方差对DMS海气通量方差的贡献,在南黄海,春季表层DMS浓度和交换速率均对海气通量有主要影响,夏季和冬季交换速率对海气通量影响较大;在东海,春季海气通量受到交换速率和DMS浓度交互作用的影响较大,夏季海气通量主要由DMS浓度控制,秋季和冬季交换速率对海气通量的影响较大。南黄海和东海占全球海洋面积的0.30%,其DMS排放量为0.1461 TgS/a,占全球海洋DMS排放量的0.52%。
  • 图 1  4个季节原始站位分布

    Figure 1.  Distribution of in-situ stations for four seasons

    图 2  4个季节1°网格化DMS海气交换通量(μmol/m2/d)空间分布(灰色等值线为等深线)

    Figure 2.  Distribution of DMS sea-to-air flux of 1° gridded for four seasons

    图 3  4个季节交换速率异常(a-d)和海表风速异常(e-h)的空间分布

    Figure 3.  Distribution of transfer coefficient anomaly (a-d) and wind speed anomaly (e-h) above sea surface for four seasons

    图 4  4个季节表层DMS浓度异常(a-d)和表层Chl a浓度异常(e-h)的空间分布

    Figure 4.  Distribution of DMS concentration anomaly (a-d) and Chl a concentration anomaly (e-h) in surface layer for four seasons

    表 1  各月份数据个数统计

    Table 1.  Statistics of the number of data in monthly

    季节月份数据个数季节月份数据个数
    3209962
    春季4113秋季10107
    516611179
    夏季6168冬季12129
    7315148
    8292101
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    表 2  南黄海和东海4个季节海气通量方差分解后各项占海气通量方差的百分比

    Table 2.  Percentage of each item of the sea-to-air flux in the South Yellow and East China seas for four seasons by variance decomposition

    季节海域DMS浓度方差
    项贡献/(%)
    交换速率
    项贡献/(%)
    三个协方差项
    $ {G}_{i} $方差项
    贡献之和/(%)
    春季南黄海74.9374.06−49.00
    东海32.2214.5453.24
    夏季南黄海46.3068.45−14.75
    东海109.5761.35−70.92
    秋季南黄海66.6251.95−18.57
    东海51.5766.23−17.80
    冬季南黄海77.32109.70−87.02
    东海39.2664.85−4.11
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-11
  • 录用日期:  2021-04-22
  • 刊出日期:  2022-04-20

黄、东海二甲基硫海气交换通量时空分布及影响因子

    作者简介:李亚贤(1995-),男,河南南阳人,硕士,研究方向为海洋生态学,E-mail:liyaxian@mail.tust.edu.cn
    通讯作者: 赵 亮(1975-),教授,博士,主要从事海洋生态系统动力学研究,E-mail:zhaoliang@tust.edu.cn
  • 1. 天津科技大学 海洋与环境学院,天津 300457
  • 2. 天津大学 海洋科学与技术学院,天津 300072
基金项目: 国家自然科学基金项目(41876018);国家重点研发计划项目(2016YFA0601301);天津市自然科学基金项目(19JCZDJC40600)

摘要: 二甲基硫(dimethyl sulfide,DMS)海气交换对全球气候和环境变化有重要贡献。本文利用已发表的2005-2017年文献数据,结合ERA-interim(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Interim Re-Analysis)风速数据,估算了黄、东海DMS海气通量,并分析了其季节变化和空间差异。结果表明:南黄海和东海DMS年平均海气通量分别为(8.63±4.90)μmol/(m2·d)和(12.77±8.42)μmol/(m2·d),除秋季外,东海海气通量高于南黄海;DMS海气通量季节变化显著,夏季最大,冬季最小,南黄海秋季高于春季,东海春季高于秋季。基于方差分解,本文讨论了各因子方差对DMS海气通量方差的贡献,在南黄海,春季表层DMS浓度和交换速率均对海气通量有主要影响,夏季和冬季交换速率对海气通量影响较大;在东海,春季海气通量受到交换速率和DMS浓度交互作用的影响较大,夏季海气通量主要由DMS浓度控制,秋季和冬季交换速率对海气通量的影响较大。南黄海和东海占全球海洋面积的0.30%,其DMS排放量为0.1461 TgS/a,占全球海洋DMS排放量的0.52%。

English Abstract

  • 二甲基硫(dimethyl sulfide,DMS)的排放在硫化物的海气交换通量中占绝对优势[1]。海洋向大气排放的DMS约占大气中DMS来源的95%[2],占全球海洋硫释放的一半以上[3],对全球硫收支平衡有非常重要的贡献。DMS海气交换过程在全球气候变化中扮演重要角色,DMS从海洋释放到大气中会影响太阳辐射收支,进而降低地球表面温度,是一种逆温室气体[4]。陆架海DMS的排放在全球海洋DMS的排放中占优势地位,占全球海域总面积7.5%的陆架海排放了15.7%的DMS[5]。黄、东海是我国重要的半封闭陆架海,海域面积较小,生产力相对较高[6],受人类活动影响较大,这些特点对生源硫排放有很大的影响。因此,认清黄、东海DMS海气通量的时空分布特征及其影响因子对于了解我国东部陆架海气候和环境变化具有重要意义。

    国内外学者针对DMS海气交换过程开展了大量的研究工作,包括对DMS海气通量的估算及对其影响因子的探究。Kettle等[2]利用不同数据集,通过滞膜模型(stagnant-film)[7]对全球海洋DMS海气通量进行估算,得到其年平均排放量为15~33 TgS。北太平洋DMS海气通量夏季高于冬季[8]。北海DMS海气通量6月最大,是其他月份的两倍,且呈现出近岸高、远海低的分布特征[9]。目前,有关我国东部陆架海DMS海气通量的研究,主要是利用实测的表层DMS浓度和风速数据来估算海气通量。春季,黄、东海DMS海气通量的范围为4.34~14.45 μmol/(m2·d)[10-11],夏季为9.63~18.13 μmol/(m2·d)[12-13],秋季为6.19~35.65 μmol/(m2·d)[14-15],冬季为2.16~8.30 μmol/(m2·d)[15-16],黄、东海DMS海气通量冬季最小,春、夏、秋3个季节不同航次估算的海气通量结果相差较大,季节分布特征也存在差异。

    目前,对DMS海气通量影响因子的研究主要关注太阳辐射、大气中DMS浓度、表层DMS浓度和交换速率等[12, 17-26]。Bates等[17]认为,DMS海气通量线性依赖到达海面的太阳辐射。Lee等[18]认为,大气中DMS浓度与DMS海气通量有较好的线性关系。闫士博等[12]的研究表明,夏季旺盛的浮游植物会释放大量DMS,进而贡献更高的DMS海气通量。杨桂朋等[22-23]认为,夏、秋季在风速变化不大的情况下,DMS海气通量与DMS浓度的变化一致,当风速变化较大时,海气通量与风速的变化一致,从而导致海气通量变化剧烈。

    国内外学者对我国黄、东海DMS海气通量的研究已经取得许多成果。现有研究利用航次数据,采用不同方法估算的DMS海气通量结果相差较大,这导致海气通量的季节变化和空间分布不确定性较高,对黄、东海整体分布特征及其影响因子的认识不够深入。本文收集历史航次数据,将其网格化,给出黄、东海DMS海气通量气候态的季节变化及空间分布特征,在此基础上,利用方差分解讨论黄、东海DMS海气通量的影响因子。

    • 本文使用已发表文献[10-11, 13-14, 22-23, 25-46]中黄、东海共48个航次的原位观测数据,时间范围为2005-2017年,该数据集中了物理及生态变量,包含采样日期(年/月/日)、站位经纬度、表层温度、表层盐度、表层叶绿素a(chlorophyll a,Chl a)浓度及表层DMS浓度。图1展示了各个季节的站位分布,其中,春季(3月-5月)、夏季(6月-8月)、秋季(9月-11月)和冬季(12月-次年2月)分别有13、15、10和10个航次,分别包含488、512、348和278个数据,南黄海和东海分别有549和1077个数据。各月表层DMS浓度数据统计结果显示,4个季节DMS月平均浓度分别为(4.65±1.83)nmol/L、(6.08±0.49)nmol/L、(2.73±0.38)nmol/L和(1.60±0.05)nmol/L,从各季节的标准差可以看出,季节内表层DMS浓度变化较为稳定,差异较小,因此,本文在评估DMS海气通量时主要讨论各季节间的差异。除8月数据个数较少外,其余各月数据个数较为平均(表1),因此,DMS海气通量的季节平均值能够反映其气候态季节特征。

      图  1  4个季节原始站位分布

      Figure 1.  Distribution of in-situ stations for four seasons

      季节月份数据个数季节月份数据个数
      3209962
      春季4113秋季10107
      516611179
      夏季6168冬季12129
      7315148
      8292101

      表 1  各月份数据个数统计

      Table 1.  Statistics of the number of data in monthly

      用于计算DMS海气通量的海表10 m风速数据采用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的ERA-interim再分析数据,空间分辨率为0.125°×0.125°,时间分辨率为6 h(每日6时、12时、18时和24时),数据来源为https://apps.ecmwf.int/datasets/data/interim-full-daily/levtype=sfc/

    • 本文使用滞膜模型[7]估算DMS海气通量,计算公式如下:

      式中:${F_{\rm{DMS}}}$为DMS海气通量;${K_{\rm{DMS}}}$为DMS交换速率;${C_w}$为表层DMS浓度;${C_a}$为大气中DMS浓度;$H$为DMS的亨利系数。DMS在空气中的浓度比在海水中的浓度小3个数量级[3],在计算时通常忽略大气中的DMS浓度,即${C_a}/H$项。

      滞膜模型中DMS交换速率的计算主要有LM86[47]、W92[48]和N2000[49]这3种方法,使用LM86估算的交换速率结果较小,W92估算的交换速率结果较大[2],是LM86估算结果的2.2倍左右[50],N2000估算的交换速率介于LM86和W92之间,且N2000更加适用于近岸海域[51]。因此,本文采用N2000经验公式计算黄、东海的DMS交换速率,计算公式如下:

      式中:${U_{10}}$为海表10 m处的风速,本文根据各站位采样日期和经纬度信息,提取再分析风速数据,包括东分量($U$)和北分量($V$),根据$U$$V$计算风速大小,见公式(3),将计算得到的一天4次风速数据的平均值作为原始站位海表10 m处的风速(${U_{10}}$);$S{\rm{c}}$为由海表面温度$T$计算得到的施密特数[52],见公式(4):

      计算得到各站位DMS海气通量后,将原始站位分别进行1°和0.5°网格化处理。经过对比评估,两种方案结果大致相同,1°网格的空间覆盖较为完整,海气通量的空间分布较为连续,故本文采用1°方案进行网格化处理。网格化后,统计DMS海气通量在不同海域的季节平均值及年平均值,描述南黄海和东海DMS海气通量的空间分布和季节变化特征。

      由公式(1)计算得到的DMS海气通量,受表层DMS浓度和交换速率两个因素的影响,为讨论两者对DMS海气通量空间分布差异的影响,将网格化的各季节不同海域海气通量的方差进行分解,依次评估DMS浓度和交换速率的方差占海气通量方差的权重。DMS浓度(${C_i}$)和交换速率(${k_i}$)用平均值和扰动项的和来表示,即:

      式中:${k_i'}$${C_i'}$分别为交换速率和DMS浓度的扰动项;$\bar k = \dfrac{1}{N}\displaystyle \sum\nolimits_{i = 1}^N {{k_i}}$$\bar C = \dfrac{1}{N}\displaystyle \sum\nolimits_{i = 1}^N {{C_i}}$,分别为交换速率和DMS浓度的平均值;N为南黄海和东海在各季节的数据个数。

      DMS海气通量(${F_i}$)的计算见公式(7):

      由于DMS浓度与交换速率的扰动项之和均为零,故DMS海气通量${F_i}$的平均值形式$\bar F$可用公式(8)表示:

      ${G_i} = C_i'k_i'$,则有$\bar F = \bar C\bar k + \bar G$。定义DMS海气通量的方差$\sigma _F^2$为:

      将公式(7)和公式(8)代入公式(9)中得到DMS海气通量的方差,为6个分解项之和,见公式(10):

      式中:${\bar C^2}\sigma _k^2$为表层DMS浓度平均值平方与交换速率方差的乘积项;${\bar k^2}\sigma _C^2$为交换速率平均值的平方与DMS浓度方差的乘积项;$2\bar C\bar k\sigma _{C \cdot k}^2$为DMS浓度平均值、交换速率平均值与两者协方差的乘积项;$2\bar C\sigma _{k \cdot G}^2$为DMS浓度平均值与交换速率和${G_i}$的协方差乘积项;$2\bar k\sigma _{C \cdot G}^2$为交换速率平均值与DMS浓度和${G_i}$的协方差乘积项;$\sigma _G^2$${G_i}$方差项[53]。其中,DMS浓度方差项(${\bar k^2}\sigma _C^2$)和交换速率方差项(${\bar C^2}\sigma _k^2$)分别表征了DMS浓度和交换速率作为独立变量在空间上的变化程度,3个协方差项与${G_i}$方差项表征DMS浓度和交换速率之间的交互作用。本文分析了DMS浓度方差项、交换速率方差项及3个协方差项与${G_i}$方差项之和占海气通量方差的比重,以此讨论各因子对海气通量的影响程度。

    • 南黄海和东海4个季节DMS海气通量的空间分布如图2所示。春季,南黄海DMS海气通量整体低于东海。南黄海中部和东海中陆架DMS海气通量较高,大于14 μmol/(m2·d)。南黄海近岸和长江口及毗邻海域DMS海气通量较小。夏季的DMS海气通量高于其他季节,南黄海中部、苏北沿岸和长江口及毗邻海域海气通量较高,大于20 μmol/(m2·d)。东海海气通量呈现从沿岸到外海先升高后降低的趋势,50 m和100 m等深线之间海域海气通量均大于25 μmol/(m2·d)。南黄海北部和东部、舟山群岛附近海域海气通量较低,范围为2~12 μmol/(m2·d)。秋季,DMS海气通量存在大于14 μmol/(m2·d)的高值区,分别位于南黄海西部、东海中部和南部海域。南黄海东部、东海北部和浙闽沿岸DMS海气通量较小。冬季,DMS海气通量整体低于12 μmol/(m2·d),东海28 °N以北中陆架DMS海气通量高于其他海域。

      图  2  4个季节1°网格化DMS海气交换通量(μmol/m2/d)空间分布(灰色等值线为等深线)

      Figure 2.  Distribution of DMS sea-to-air flux of 1° gridded for four seasons

      整个海域4个季节DMS海气通量分别为12.84 μmol/(m2·d)、18.34 μmol/(m2·d)、9.45 μmol/(m2·d)和3.24 μmol/(m2·d),年平均值(±标准差)为(10.97±6.32)μmol/(m2·d)。南黄海4个季节DMS海气通量分别为7.12 μmol/(m2·d)、13.39 μmol/(m2·d)、11.56 μmol/(m2·d)和2.41 μmol/(m2·d),表现为夏季>秋季>春季>冬季,年平均值(±标准差)为(8.63±4.90)μmol/(m2·d)。东海4个季节DMS海气通量分别为16.92 μmol/(m2·d)、22.23 μmol/(m2·d)、8.49 μmol/(m2·d)和3.42 μmol/(m2·d),表现为夏季>春季>秋季>冬季,年平均值(±标准差)为(12.49±8.42)μmol/(m2·d)。黄、东海DMS海气通量存在显著的(p<0.01)季节变化特征,东海DMS海气通量的季节变化比南黄海更明显。

      南黄海和东海DMS海气通量的季节变化特征均表现为夏季最大、冬季最小。夏季和冬季海气通量的差异在除赤道附近以外的全球海域普遍存在[54],这种差异程度因海域不同而不同,整体而言,夏季DMS海气通量约为冬季的2~6倍[8-9, 55]。春、秋两季DMS海气通量在不同海域的分布存在差异,其中,南黄海秋季海气通量高于春季,东海春季海气通量高于秋季。从空间特征来看,除秋季外,其他季节东海DMS海气通量明显高于南黄海。

    • 研究表明,我国陆架海域表层DMS浓度与Chl a浓度或初级生产力有较好的正相关关系[45, 56-58],海气交换速率是关于海表10 m风速的函数。本文采用方差分解和异常(各网格内原始值与季节平均值的差)的方法,讨论了南黄海和东海各季节表层DMS浓度和交换速率对DMS海气通量的影响。

      春季,南黄海大部分海域DMS海气通量较低(图2),受海表风速和温度的限制,交换速率低于该季节平均值(图3-a)。南黄海中部DMS海气通量出现相对高值,是因为受Chl a浓度的影响,DMS浓度比该季节平均值高0.95 nmol/L(图4-a)。南黄海交换速率方差项和DMS浓度方差项的贡献大致相同,分别为74.06%和74.93%(表2),这表明春季南黄海交换速率和DMS浓度均对DMS海气通量有主要影响。在东海,浙闽沿岸和东海南部海域DMS海气通量出现高值,其中,受台湾暖流影响[10, 59],浙闽沿岸Chl a浓度较高(图4-e),这导致DMS浓度比季节平均值高3.47 nmol/L,因此,海气通量在浙闽沿岸出现高值。台湾以北海域受高风速的影响(图3-e),交换速率比该季节平均值高4.10 cm/h,这导致DMS海气通量较高。东海中陆架DMS海气通量出现高值,是因为DMS浓度受初级生产力影响,同时,交换速率受风速影响均高于该季节平均值。东海东部海域海气通量出现低值,这是因为DMS浓度和交换速率在此海域较低,两者分别受Chl a浓度和风速的影响,比季节平均值低2.12 nmol/L和3.11 cm/h。东海协方差项与${G_i}$方差项之和的方差贡献为53.24%(表2),高于DMS浓度方差项和交换速率方差项的贡献,这表明海气通量的空间差异主要受交换速率和DMS浓度协同作用的影响。

      图  3  4个季节交换速率异常(a-d)和海表风速异常(e-h)的空间分布

      Figure 3.  Distribution of transfer coefficient anomaly (a-d) and wind speed anomaly (e-h) above sea surface for four seasons

      图  4  4个季节表层DMS浓度异常(a-d)和表层Chl a浓度异常(e-h)的空间分布

      Figure 4.  Distribution of DMS concentration anomaly (a-d) and Chl a concentration anomaly (e-h) in surface layer for four seasons

      季节海域DMS浓度方差
      项贡献/(%)
      交换速率
      项贡献/(%)
      三个协方差项
      $ {G}_{i} $方差项
      贡献之和/(%)
      春季南黄海74.9374.06−49.00
      东海32.2214.5453.24
      夏季南黄海46.3068.45−14.75
      东海109.5761.35−70.92
      秋季南黄海66.6251.95−18.57
      东海51.5766.23−17.80
      冬季南黄海77.32109.70−87.02
      东海39.2664.85−4.11

      表 2  南黄海和东海4个季节海气通量方差分解后各项占海气通量方差的百分比

      Table 2.  Percentage of each item of the sea-to-air flux in the South Yellow and East China seas for four seasons by variance decomposition

      夏季,交换速率受风速(图3-f)的影响,南黄海北部和东部DMS海气通量相对较低(图2),低于该季节平均值。南黄海交换速率方差项贡献为68.45%(表2),高于DMS浓度方差项贡献,这表明南黄海DMS海气通量主要受交换速率的影响。受DMS浓度较高的影响(图4-b),苏北沿岸、长江口及毗邻海域、浙闽沿岸DMS海气通量较高。其中,苏北沿岸、长江口及毗邻海域Chl a浓度较高(图4-b),导致DMS浓度比该季节平均值高2.39 nmol/L;浙闽沿岸Chl a浓度和初级生产力均处于较高水平[60],因此,DMS浓度比该季节平均值高6.27 nmol/L。东海跨200 m等深线处DMS海气通量相对较低,这主要是受DMS浓度较低的影响。夏季东海DMS浓度方差项贡献为109.57%(表2),远高于交换速率方差项贡献,这表明夏季东海DMS浓度对DMS海气通量起主导作用。

      秋季,尽管南黄海西部交换速率比该季节平均值高10 cm/h(图3-c),但受DMS浓度的限制,DMS海气通量仅比该季节平均值高2~6 μmol/(m2·d)。秋季南黄海DMS浓度方差项贡献为66.62%(表2),高于交换速率方差项贡献,这表明秋季南黄海表层DMS浓度对DMS海气通量起主导作用。东海中陆架和东海南部海域DMS海气通量较高(图2),这是由交换速率和DMS浓度共同控制的。其中,东海中陆架DMS浓度较高(图4-a),这可能是受初级生产力较高[61]的影响;东海南部海域DMS浓度较高,这是受较高Chl a浓度的影响(图4-f)。长江口及毗邻海域DMS海气通量相对较低,这是因为在低风速(图3-g)的影响下,交换速率比该季节平均值低3.08 cm/h,因此,海气通量受交换速率的影响较大。东海交换速率方差项和DMS浓度方差项的贡献分别为66.23%和51.57%(表2),交换速率的方差项贡献稍高,这表明秋季东海交换速率为DMS海气通量的主要影响因素,DMS浓度为次要因素。

      冬季,DMS海气通量和表层DMS浓度均为4个季节中的最低水平。冬季,南黄海沿岸出现海冰,这可能会影响DMS浓度[62]。但本文研究海域与海冰出现的位置没有重叠,因此不考虑海冰对DMS海气通量的影响。东海28 °N以北中外陆架DMS海气通量处于相对高值(图2),这是因为受风速影响,交换速率比该季节平均值高7.62 cm/h(图3-d)。南黄海和东海内陆架DMS海气通量处于低值(图2),这是因为受风速影响,交换速率比该季节平均值低3.03 cm/h。南黄海和东海交换速率方差项对DMS海气通量方差的贡献均高于DMS浓度方差项的贡献,分别为109.7%和64.85%(表2),方差分解的结果表明,冬季在DMS浓度较为稳定的状态下,交换速率是海气通量空间分布差异的主要控制因素。

    • 本文根据南黄海和东海DMS海气通量的年平均值计算得到DMS的排放量,以此评估我国陆架海DMS排放对全球DMS排放的贡献。南黄海DMS海气通量的年平均值为8.63 μmol/(m2·d),其海域面积为30.90 万km2,根据南黄海海气通量和海域面积,估算出南黄海年均DMS排放量为0.0313 TgS。Lana等[63]以N2000模型作为计算交换速率的方法,估算全球海洋年均DMS排放总量为28.1 TgS。南黄海海域面积占全球海洋面积的0.086%,向大气排放的DMS占全球海洋排放总量的0.11%。东海DMS海气通量的年平均值为12.77 μmol/(m2·d),其海域面积为77.00 万km2,根据东海海气通量和海域面积估算出东海年均DMS排放量为0.1148 TgS,东海海域面积占全球海洋面积的0.21%,向大气排放的DMS占全球海洋排放总量的0.41%。根据南黄海和东海DMS年排放量计算出整个海域DMS排放量为0.1461 TgS。南黄海和东海海域面积共107.90 万km2,占全球海洋面积的0.30%,向大气排放的DMS占全球海洋排放总量的0.52%。南黄海和东海DMS排放贡献与面积百分比的比值均高于1,这表明黄、东海DMS排放在全球海洋DMS排放中占优势地位。

    • (1)DMS海气通量的变化范围较大,表现出显著的季节变化和空间差异。黄、东海DMS海气通量的年平均值为(10.97±6.32)μmol/(m2·d),其中,南黄海年平均值为(8.63±4.90)μmol/(m2·d),东海年平均值为(12.77±8.42)μmol/(m2·d),除秋季外,其他季节东海的海气通量高于南黄海;整个海域DMS海气通量的季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季,夏季海气通量为冬季的2~6倍,南黄海和东海DMS海气通量季节变化略有差异,南黄海秋季高于春季,东海春季高于秋季。

      (2)DMS海气通量受表层DMS浓度和交换速率的影响。方差分解的结果表明,南黄海春季海气通量由DMS浓度和交换速率共同控制,在夏季和冬季,交换速率对海气通量的影响较大,而秋季海气通量主要由DMS浓度控制;东海春季海气通量受交换速率和DMS浓度交互作用的影响较大,夏季海气通量主要由DMS浓度控制,秋季和冬季交换速率对海气通量的影响较大。

      (3)南黄海和东海海域面积占全球海洋面积的0.30%,向大气排放的DMS占全球海洋排放总量的0.52%,这表明黄、东海的DMS排放量在全球海洋DMS排放中处于较高水平。

参考文献 (63)

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