极地研究 ›› 2024, Vol. 36 ›› Issue (4): 555-568.DOI: 10.13679/j.jdyj.20230062
张自强1,杜冠祥尹航2,朱卓毅3,张瑞峰4,金杰3,张国森2,张桂玲1
ZHANG Ziqiang1, 2, DU Guanxiang1, 2, YIN Hang1, ZHU Zhuoyi3, ZHANG Ruifeng3, JIN Jie4, ZHANG Guosen4, ZHANG Guiling1, 2
摘要: 甲烷(CH4)是大气中重要的温室气体, 北极地区由于快速升温引起冻土带融化, 已成为全球释放CH4的热点区域。本文分别于2013年8月和2015年8月北极黄河站考察期间, 对北极斯匹次卑尔根群岛新奥尔松地区的王湾和巴耶尔瓦河(Bayelva River)等不同水环境进行了调查, 对水体中溶解CH4的分布特征、释放通量及影响因素进行了研究。结果表明: 2013年8月和2015年8月, 巴耶尔瓦河表层溶解CH4浓度范围分别为3.9~21.5 nmol·L–1和3.9~21.1 nmol·L–1, 平均值分别为(12.6±6.4) nmol·L–1和(7.0±6.9) nmol·L–1, 其CH4浓度大致呈现随河流流向逐渐升高的趋势; 王湾表层溶解CH4浓度范围分别为6.3~37.3 nmol·L–1和4.3~22.2 nmol·L–1, 平均值分别为(13.1±8.2) nmol·L–1和(12.0±5.4) nmol·L–1, 其CH4浓度水平分布大致呈现从湾顶向湾口方向先降低后升高的趋势。2013年8月, 王湾水体中CH4浓度范围为5.7~37.3 nmol·L–1, 平均值为(15.1±8.5) nmol·L–1, 其在水深100~250 m处出现CH4浓度高值, 可能是受到峡湾沉积物的释放和湾外海水输入的影响。北极斯匹次卑尔根群岛峡湾水体中CH4分布受到冰川融水输入、洋流混合和海底沉积物释放等因素的影响, 其过饱和特征使该地区水体成为大气中CH4的源。2013年8月和2015年8月, 王湾溶解CH4的海-气交换通量范围分别为0.4~12.4 µmol·(m2·d)–1和2.0~4.6 µmol·(m2·d)–1, 平均值分别为(3.5±3.4) µmol·(m2·d)–1和(3.2±0.9) µmol·(m2·d)–1。