白令海與西北冰洋210Po、210Pb生物地球化學(xué)行為的研究.pdf

1、本研究利用中國第三次北極科學(xué)考察獲得的210Po-210Pb不平衡數(shù)據(jù)，計算了白令海中心海盆上層水顆粒有機(jī)碳輸出通量;通過對比深層海洋與上層海洋210Po的停留時間、顆粒有機(jī)碳輸出通量，評估了深層海洋顆粒動力學(xué)的活躍程度;基于西北冰洋獲得的210Pb數(shù)據(jù)，找尋太平洋入流水由楚科奇海陸架運移至加拿大海盆過程中低210Pb的信號及其變化，初步探討了北冰洋上躍層水的形成機(jī)制，獲得主要結(jié)果如下:
　　 白令海溶解態(tài)210Po(D210P

2、o)的活度濃度從低于檢測限變化至2.72 Bq/m3，顆粒態(tài)210Po(P210Po)的活度濃度從低于檢測限變化至0.99 Bq/m3，在陸架區(qū)，D210Po及P210Po均低于檢測限。溶解態(tài)210Pb(D210Pb)活度濃度介于0.38～3.29Bq/m3之間，平均為1.42 Bq/m3;顆粒態(tài)210Pb(P210Pb)活度濃度介于＜0.013～1.63Bq/m3之間，平均為0.28 Bq/m3，P210Pb占總210Pb(T210P

3、b)的比例不足20％。
　　 白令海中心海盆210Po的清除、遷出與顆粒有機(jī)物含量的高低具有密切關(guān)系，顆粒有機(jī)物可加強(qiáng)水體中210Po的清除、遷出。白令海中心海盆上層海洋、中層海洋與深層海洋的顆粒動力學(xué)性質(zhì)存在差異，上層海洋存在最為強(qiáng)烈的210Po清除、遷出作用，而令人意外的是，深層海洋210Po的清除、遷出作用強(qiáng)于中層海洋:上層、中層及深層D210Po停留時間分別為1.10～1.75 a，1.36～1.83 a和0.92～1.

4、88a。由210Po-210Pb不平衡估算出白令海中心海盆100 m層的輸出生產(chǎn)力平均為1mmol C/m2/d，可能反映出210Po更適于示蹤POC輸出的年際通量。深層水體(1000m～底)210Pb的質(zhì)量平衡關(guān)系證明，白令海深層海洋除了上層海洋沉降輸入的210Pb通量外，尚需要額外的210Pb輸入(3000～4000 Bq/m2/a)，該來源額外輸入的POC通量為25～80 mmol/m2/d。該額外輸入源的POC/P210Pb比值

5、低于陸架區(qū)水體的實測值，意味著陸架向深海的輸入可支持所觀察到的POC額外輸入通量。
　　 西北冰洋D210Pb活度濃度介于0.04～2.72 Bq/m3之間，平均為0.65 Bq/m3;P210Pb的活度濃度從低于檢測限變化至4.37 Bq/m3，平均為0.43 Bq/m3;T210Pb活度濃度介于0.10～4.85 Bq/m3，平均值為1.08 Bq/m3。加拿大海盆研究站位存在明顯的密度躍層，其水文學(xué)特征為:上躍層核心位于2

6、00m（溫度-1.52℃;鹽度33.1)、下躍層核心位于400 m（溫度0.69℃;鹽度34.78）。隨著緯度的升高，躍層存在稍微向上抬升的趨勢，且躍層厚度逐漸降低。加拿大海盆上躍層水呈現(xiàn)低D210Pb的特征，這可能與太平洋入流由楚科奇海陸架向海盆運移的過程中D210Pb被快速清除有關(guān)，陸架區(qū)水體中D210Pb較短的停留時間以及較高的清除效率可證實這一推斷。從D210Pb的空間分布看，陸架區(qū)D210Pb的清除速率存在空間變化，Heral