海表二氧化碳分压对西太平洋台风和孟加拉湾热带气旋的响应

The prerequisite and foundation for the ocean absorb and store CO2 is the difference between the sea surface partial pressure of CO2 (pCO2) and atmosphere pCO2. Compared with the relative stable atmosphere pCO2, the sea surface pCO2 is easier to be affected by accidental occurance such as typhoons. Therefore, the sea surface pCO2 plays an important role in the ocean processes for abosrbing atmospheric CO2. In our previous study, we found that “wind pumping” accompanied with typhoons can induce significant change of the sea surface pCO2. The globally averaged frequency and intensity of typhoons will change with the climate change. However, the response and mechanism of the global sea surface pCO2 to typhoons are not well understood. The main objective of this proposal is to describe the distribution of the sea surface pCO2 in response to the typhoon passage in the North Pacific Ocean and Bay of Bengal. The data collected by the NSFC open cruise, TANSAT satellite, Kuroshio Extension Observatory (KEO) and Bay of Bengal Ocean Acdification (BOBOA) moorings and typhoon data will be used. To describe the vertical distribution of temperature, salinity, total dissolved inorganic carbon (DIC) and total alkalinity (TA) during the typhoon seasons, the NSFC open cruise, GLobal Ocean Data Analysis Project (GLODAP) version 2 dataset will be used. Combined with the remote sensed temperature, precipitation and chlorophyll a concentration datasets, this proposal is to reveal the mechanism of the sea surface pCO2 in response to the typhoon passage in the North Pacific Ocean and Bay of Bengal. The results of this project will be helpful for better understanding the effect of typhoons in the regulating of the atmosphere CO2.

海洋吸收人类排放CO2的前提和基础是海表CO2分压（pCO2）与大气pCO2之差，与相对稳定的大气pCO2相比，海表pCO2易受到台风等偶发事件的影响，在海洋吸收CO2的过程中起关键作用。我们前期研究发现台风的风泵作用能够引起海表pCO2的显著变化，台风的生成频率与强度随着未来气候的变化而改变。然而，台风对海表pCO2的影响仅见个别研究，海表pCO2分布对台风的响应及机理尚需完善。本项目拟利用基金委共享航次、TANSAT碳卫星、KEO和BOBOA等锚定浮标以及台风资料，分析西太平洋台风和孟加拉湾热带气旋过境后海表pCO2的变化特征；利用锚定浮标等实测数据进一步研究海洋上层温度、盐度、总溶解无机碳和总碱度的垂直分布特征；再结合遥感资料，比较研究台风过境后西太平洋与孟加拉湾海表pCO2变化机制。研究成果为准确估算台风调节海洋吸收CO2作用提供基础，进而认识台风在气候变化过程中的重要调控作用。

海洋吸收人类排放CO2的前提和基础是海表CO2分压（pCO2）与大气pCO2之差，与相对稳定的大气pCO2相比，海表pCO2易受到台风等偶发事件的影响，在海洋吸收CO2的过程中起关键作用。我们亟需认识海表二氧化碳分压及相关因素对台风的响应。本项目收集了基金委共享航次、国内外共享数据、KEO和BOBOA等锚定浮标的海表pCO2等实测数据以及台风资料，阐明了西太平洋台风和孟加拉湾热带气旋过境后海表pCO2的变化特征；研究了海洋上层温度、盐度、总溶解无机碳和总碱度的垂直分布特征；揭示了台风过境后西太平洋与孟加拉湾海表pCO2变化机制。研究取得较好结果，发表论文4篇，其中SCI论文3篇，第一标注3篇，圆满完成项目预订目标。主要研究内容包括：1、孟加拉湾春季台风过境后，海表pCO2降低14.0-20.0μatm，秋季台风过境后，海表pCO2增加1.0-14.8μatm不等。在西北太平洋中纬度地区，台风过境后海表pCO2减少为主，在西北太平洋中部海域，台风过境后海表pCO2变化不显著；2、南海台风过境引起的冷涡区海表pCO2增加是由于台风引起的垂直混合和上升流将富含CO2的深层水带至表层所致，暖涡区海表pCO2降低是由于台风影响较弱，次表层富含DIC的水很难上涌至表层所致；3、热带气旋对孟加拉湾年海-气CO2通量的贡献约为55±23%；4、对比不同海域海水温度、盐度、DIC和TA的垂直分布情况，发现海洋上层盐度梯度强度可作为海表pCO2对热带气旋过境响应的指示器。该研究有助于全面认识台风对海表pCO2的影响及其在全球碳循环中的作用，为世界碳中和研究提供科学基础。

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