西北太平洋与中国东部近海海洋气溶胶中水溶性离子时空分布特征及其来源

来源 :国家海洋局第三海洋研究所 | 被引量 : 1次 | 上传用户:a715362633
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随着工业的快速发展,人为活动产生的大量硫酸盐、硝酸盐气溶胶及沙尘气溶胶等,在气团的作用下通过大气输送到近海和大洋上空。一直以来,西北亚的尘暴和东亚地区的污染气溶胶复合输送直接影响着西北太平洋上空海洋气溶胶的组成,为此西北太平洋成为国际海洋气溶胶研究的重点海域。本研究连续两年的夏、秋季对西北太平洋海域上空海洋气溶胶进行采集分析,其中2014年秋季同时对中国东部近海及西北太平洋开阔大洋海域进行航次调查。本研究分析了总共5个航次气溶胶样品中的9种主要水溶性离子组分。研究结果表明,在西北太平洋开阔大洋上空的气溶胶中,主要海盐组分(如Na+、Cl-等)占总水溶性离子的比重大于主要的二次气溶胶组分(NO3-、nss-SO42-、NH4+);夏、秋季上空气溶胶中水溶性离子的季节差异不明显,秋季二次气溶胶组分的占比低于夏季。另一方面,西北太平洋相比中国东部近海,其上空气溶胶组成具有明显的空间分布差异。中国东部近海受陆源气团输送影响严重,秋季海洋气溶胶中二次气溶胶组分的浓度明显高于西北太平洋海域,其在总水溶性离子中所占比例也明显高于西北太平洋。此外,西北太平洋气溶胶中水溶性离子来源的季节差异性较小。夏、秋Na+、Cl-、Mg2+组分主要来源于海盐;K+、Ca2+、SO42-组分均受到海盐及非海盐来源的影响,其中海盐来源对这三种组分的贡献较大;NH4+、NO3-主要来自陆源气团的输入。西北太平洋与中国东部近海海域上空气溶胶的来源组成具有明显的空间差异,差异性主要体现在非海盐来源对近海海域上空气溶胶中的K+、Ca2+、SO42-组分的贡献大于海盐来源的贡献,表明中国东部近海海域上空气溶胶受到陆源气团的影响严重。对气溶胶样品中的MSA组分进行分析,结果表明西北太平洋夏季气溶胶中的MSA浓度略高于秋季;秋季西北太平洋与中国东部近海上空气溶胶中MSA的浓度分布没有呈现出明显的空间差异。然而生源硫酸盐对气溶胶中nss-SO42-的贡献具有明显的季节及空间差异。西北太平洋夏季生源硫酸盐对气溶胶中nss-SO42-的贡献比例为19.6%,秋季为85.5%;中国东部近海秋季生源硫酸盐对气溶胶中nss-SO42-的贡献比例为7.8%;秋季生源硫酸盐对nss-SO42-的贡献高于夏季,西北太平洋生源硫酸盐对nss-SO42-的贡献高于中国东部近海。本研究还估算了营养盐气溶胶的干沉降通量,西北太平洋海域夏季上空气溶胶NH4+、NO3-、nss-SO42-组分干沉降通量的月平均值分别为2.1、71.9、14.6mg·m-2·month-1,秋季分别为0.5、26.0、3.2 mg·m-2·month-1,中国东部近海秋季分别为7.0、225.3、31.0 mg·m-2·month-1。陆源气团的输运对营养盐干沉降通量有着显著的影响。
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