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氧化亚氮(N2O)是一种重要的温室气体,对全球气候和大气化学都有重要影响。海洋是仅次于陆地的大气N2O第二大自然源,近岸海区受到人类活动的影响,N2O的产生和释放更加活跃。研究水体中溶存N2O的分布及规律,定量分析各种源汇的相对贡献,对于认识N2O的生物地球化学过程有重要意义。本文以黄海和东海为主要研究对象,通过2011年不同季节的5个航次,对溶存N2O的分布规律和季节变化进行了研究,分别估算了大气-海水界面和沉积物-海水界面的N2O交换通量,并运用箱式稳态模型对整个东海的溶存N2O收支进行了初步探讨。主要结果如下:1.分别于2011年3月、5月、8月、10月和12月对东海和黄海进行了大面调查,分析了水体中溶解N2O的分布规律和影响因素,结果表明黄海和东海的N2O分布呈现明显的时空差异和季节变化。春季和冬季海水垂直混合均匀,表层和底层N2O浓度的差异不大;夏季和秋季由于层化的出现,N2O的浓度随着深度的增加呈递增趋势。黄海的N2O浓度比东海略高,黄海和东海的水体交换对N2O的分布有一定影响。温度是影响N2O分布的重要因素,N2O分布与温度呈负相关关系。在靠近冲绳海槽的站位底层观测到N2O浓度的高值,主要是受到高温高盐的黑潮水影响。黑潮水和长江冲淡水都是东海N2O的重要来源。2.对各个季节东海表层海水中溶存N2O的饱和度和海-气交换通量进行计算,发现春季表层海水中的N2O浓度最高,秋季最低;春季、夏季和冬季东海表层海水绝大多数都处于过饱和状态,是大气N2O的净源;秋季约有一半调查站位处于不饱和状态,是大气N2O的的弱汇。总的来说东海是大气N2O的源,初步估算出2011年东海向大气释放的N2O是0.0520.078Tg,占全球年释放总量的1.7%,远高于东海所占全球海洋面积的0.2%,东海是N2O产生和释放的活跃海域。3.分别在各个季节采集沉积物进行培养实验,来定量分析沉积物对东海和黄海水体N2O的贡献。结果表明沉积物-水界面的N2O交换通量呈现明显的时空和季节变化。同一站位不同时间的通量结果相差很大,夏季的通量结果较高,上覆水中的N2O浓度、沉积类型和水文因素都对结果有一定影响。多数站位的观测结果表明沉积物会向海水中释放N2O,是黄海和东海N2O的源。初步估算2011年由沉积物向海水中释放的N2O约为0.067×109mol。4.综合2011年5个航次的数据以及前期在东海的观测结果,利用箱式模型分别对整个东海夏季和冬季N2O的收支情况进行了初步探讨。结果表明,长江、台湾暖流和黑潮都是东海N2O的重要源,其中台湾暖流和黑潮的贡献尤其突出。这些源向东海输送N2O的速率呈现明显的季节变化,黑潮次表层水的N2O浓度比表层水高,对东海N2O的贡献也更加显著。东海海水中N2O的原位生成是其最主要的来源,根据东海N2O收支初步估算出夏季和冬季的N2O生成速率分别约为0.95μmol·m-3·s-1和0.84μmol·m-3·s-1,东海海水现场产生的N2O大约为1.56×109mol·yr-1。该估算结果还有很大的不确定性,仍需进一步研究来验证。