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探索海洋与全球气候变化的奥秘

——访“中国东部陆架海域生源活性气体的生物地球化学过程及气候效应”项目负责人杨桂朋

时间:2016-12-26 08:37:14    来源:中国海洋报    作者:刘川

  12月20日,我国大部分地区连日出现的重度雾霾,让人们更加关注空气质量和气候变化。与此同时,一项有关海洋中活性气体对全球气候变化影响的研究——“中国东部陆架海域生源活性气体的生物地球化学过程及气候效应”项目如期启动,引起了人们的关注。

  该项目由中国海洋大学化学化工学院院长、教授杨桂朋主持,是我国第一个系统研究海洋非二氧化碳生源活性气体的重大基础研究项目。为此,记者专访了杨桂朋。

  记者:为什么要从事该项研究?

  杨桂朋:全球气候变化持续影响着人类的生存和发展,已成为世界各国关注的重大问题。全球海洋释放的甲烷、氧化亚氮、二甲基硫、硫化氢等非二氧化碳生源活性气体对全球气候变化及温室效应影响极大,近岸陆架海域又是全球海洋中释放甲烷、氧化亚氮和二甲基硫的主要海域,近些年受到国际学术界的广泛关注。

  我国学者对海洋生源活性气体的研究起步较晚,自上世纪90年代末才陆续开展。目前我国对生源活性气体的释放及其对气候变化影响的认识还十分匮乏,尤其是对气体中不同元素之间联合作用过程及其生态效应的认识还处于概念或实验室模拟阶段,亟需大量现场调查。

  近些年,中国近海富营养化、沙尘沉降、大气污染增强,这些都可能改变海洋生态系统进而影响到生源活性气体的释放,从而加剧对气候的影响。弄清我国近海活性气体释放通量及气候效应是国家的迫切需求,同时也是国际科学研究的前沿和热点。

  记者:该项研究有哪些主要内容?

  杨桂朋:该项研究作为国家重点研发计划“全球变化及应对”的专项项目,主要研究区域为我国东部陆架海域——黄海和东海,研究主线为“富营养化和沙尘沉降——海洋初级生产和微生物群落结构——生源活性气体生物地球化学循环——海-气交换——大气转化和气候效应”,研究内容包括生源活性气体的海-气交换通量时空格局及变化趋势、生物地球化学过程与机制、在大气中的迁移转化及其气候效应三方面。以此研究这些气体的生物地球化学过程及气候效应;探究海洋富营养化、沙尘沉降以及大气污染等对气体释放的影响;构建气体的海洋生物地球化学循环模型,定量评价气体释放对全球气候变化的贡献。

  记者:如何开展该项研究?

  杨桂朋:该项目通过大面调查和海岛观测站的长期定点观测,并结合现场围隔实验、实验室模拟实验以及数值模拟,开展海洋生源活性气体生物地球化学过程及其气候效应研究。

  以控制生源活性气体时空变化的主要环境因子研究为例,我们在研究时要通过大面调查和定点观测获得海水中生源活性气体的浓度及相关参数的时空分布,并应用卫星遥感技术反演环境要素,揭示不同海区气体浓度与环境要素的关系。在历史数据和大面调查的基础上,定量估算不同来源海水和淡水输入对我国东部陆架海域生源活性气体浓度时空分布的影响。

  记者:该项研究将为我国的经济社会发展带来哪些贡献?

  杨桂朋:该项研究成果对我国经济社会发展将有三方面贡献。一是有助于全面掌握控制中国东部陆架海域生源活性气体产生、释放、迁移、转化的物理、化学、生物过程,深入探究这些过程与研究海域乃至全球气候变化的内在联系,提高我国气候预测和预报能力,更好地服务于气候、气象和生态等方面的防灾和减灾。二是有助于掌握我国东部陆架海域富营养化、沙尘沉降、大气污染等对海洋生源活性气体分布、通量的影响,为污染物减排提供基础科研依据和指导。三是为应对全球气候变化和参与气候变化领域的国际谈判和国际行动提供基础数据,为推动建立公平合理的全球应对气候变化格局,履行相关国际义务。

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