许苏清 陈立奇

(1国家海洋局海洋-大气化学与全球变化重点实验室，福建厦门361005;2国家海洋局第三海洋研究所，福建厦门361005)

0 引言

IPCC第5次评估报告中提出，CO2等温室气体的浓度已经上升到过去80万年以来前所未有的水平。2014年5月，美国国家海洋和大气管理局NOAA发布公告，称在夏威夷Mauna Loa这个全球历史最悠久的大气测量站，测得的CO2日均浓度为401.88 ppm，成为气候学上的里程碑(http://co2now.org/)。这个大气 CO2观测值比过去的42万年冰期间冰期大气CO2最高浓度280 ppm增加了121 ppm，增加了43%。占地球面积71%的海洋是CO2等温室气体的贮存器，自工业化以来，海洋从大气中大约吸收了25%-30%的人为排放，大大地减少了大气中CO2的累积和减缓了人为CO2对全球变暖的作用［3-4］。然而最近研究表明，海洋吸收 CO2的能力正在下降。Schuster和Watson［5］提出 20°-65°N海区对大气 CO2的吸收能力从1994/1995至2005年期间以每年大约0.24 GtC的速率下降。 Le Quéré等［6］提出南大洋对大气CO2的吸收能力在1981-2004年之间以每年0.08 GtC的速率下降。

海洋吸收大气CO2的能力是一个重要的参数，传统的计算方法是将单位面积上的海-气CO2通量乘以海域面积得到该海域对大气CO2的吸收或释放的量。海-气CO2通量的估算有多种方法，其中当前应用最广泛的是海气界面分压差法［7］，分别测量海水和海表大气中的CO2分压结合CO2海气交换速率来计算。海-气CO2通量通常由如下公式来计算:

其中F为海-气CO2通量，k为气体交换系数，α为CO2溶解速率，为海水CO2分压，为大气CO2分压。当海水里的CO2分压比空气中的CO2分压大时，净通量从海水往大气方向，我们称之为“源”，反之称为“汇”。……