南海冷泉區(qū)甲烷滲漏過(guò)程的原位觀測(cè)研究.pdf

1、天然氣水合物對(duì)全球變暖的響應(yīng)及其反饋?zhàn)饔檬钱?dāng)前全球變化研究中最為緊迫的課題之一。作為海底水合物的儲(chǔ)存標(biāo)志及其分解釋放甲烷的重要途徑，海底冷泉活動(dòng)及其伴隨的甲烷滲漏，不僅引發(fā)了復(fù)雜的海洋生物地球化學(xué)循環(huán)和生態(tài)過(guò)程，而且在全球碳循環(huán)和氣候效應(yīng)研究中占重要地位。我國(guó)南海是重要的水合物資源遠(yuǎn)景區(qū)，但是，因長(zhǎng)期受深海探測(cè)技術(shù)條件的限制，對(duì)與冷泉活動(dòng)有關(guān)的甲烷滲漏及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究才剛剛起步，而基于海底長(zhǎng)期原位觀測(cè)技術(shù)的冷泉活動(dòng)及甲烷滲漏時(shí)序變

2、化規(guī)律的深入研究也未全面開展。
　　本文基于深海海底邊界層原位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Benvir），對(duì)南海海底冷泉活動(dòng)區(qū)近海底邊界層進(jìn)行了多參數(shù)原位觀測(cè)，獲取了CH4、CO2、海流、溫度、鹽度、壓力、濁度等參數(shù)的長(zhǎng)時(shí)間序列變化數(shù)據(jù)，并開展了相關(guān)研究。研究表明：
　?。?）南海神狐海域海底存在高濃度的滲漏甲烷，甲烷濃度范圍為3.8μmol/L～4.2μmol/L，是海水背景值和上覆水柱甲烷濃度的300～1000倍，這可能是我國(guó)南海海底冷泉

3、活動(dòng)的直接證據(jù)。
　?。?）在日潮周期內(nèi),海底壓力變化可能直接導(dǎo)致海底甲烷滲漏強(qiáng)度變化，也可能通過(guò)控制海流運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而影響底層水甲烷輸運(yùn)來(lái)控制底層水甲烷濃度變化。而溫度變化對(duì)海底下甲烷滲漏強(qiáng)度的影響不大。
　?。?）研究區(qū)滲漏甲烷的物理運(yùn)移方式以水平方向海流的平移運(yùn)輸作用為主，垂直方向的平移輸送只占12％左右。
　　（4）海底滲漏甲烷在平流輸運(yùn)中同時(shí)受到湍流擴(kuò)散和化學(xué)轉(zhuǎn)移的影響，最終在湍流擴(kuò)散或生物化學(xué)作用下，甲烷濃度特