北冰洋、白令海、南海南部海域氟氯烃分布特征及其水团示踪研究

论文摘要

氟氯烃（Chlorofluorocarbon, CFC）化学示踪是海洋水团结构及其相互作用研究的有效工具,在世界大洋环流实验海洋计划中被列为常规测定项目。本研究以CFC作为示踪物对北冰洋、白令海以及南海南部海域的水团年龄及水体运移进行了研究。主要研究结果如下:1.根据对北冰洋、白令海及南海南部表层海水中CFC的测定结果分析表明:北冰洋海区表层水中的CFC皆处于不饱和状态,CFC-11的饱和度在66.1%～97.83%之间,CCl4的饱和度在65.40%～92.93%,CFC-113的饱和度在61.68～97.98%之间,这主要是由于海冰长期覆盖及低CFC的径流输入或太平洋水入侵导致的。白令海及南海南部海区的表层水的CFC则皆处于饱和或接近饱和状态。2.加拿大海盆层化结构明显,根据CFC垂直断面图可明显地分为表层、次表层、中层及深层水团,采用pCFC-11定年法对各水团年龄估算的结果为次表层水团的年龄约为19a,中层水团的年龄约为27a,深层水团的年龄约为38a。采用pCCl4对次表层水团年龄估算的结果要比pCFC-11得到的结果稍大一些。另外,在加拿大海盆2000m深度,仍存在相当浓度的CFC,表明加拿大海盆深层水与周围水体存在交换与更新。3.楚科奇海表层及20m深水的CFC、营养盐、DO数据分析表明Chinare2003在研究海区考察期间,20m以浅水体主要被阿拉斯加沿岸水及海冰融化水所占据。楚科奇海R断面的CFC、温盐等分布特征表明确有一支太平洋水经中央水道流入北冰洋,这一研究结果与Weingartiner等人及Woodgate等人的研究结果一致。白令海峡入口处BS06A、BS07A及BS09A三个站位的CFC及温盐数据分析表明,BS09A站位所在的水团为阿拉斯加沿岸水,而BS06A,BS07A站位附近海域很可能就是阿拉斯加沿岸水与白令陆坡水或阿纳德尔水三个水团之间交汇的地点。4.楚科奇海台北部的P2断面在300～800m深度存在CFC极大值,表明在楚科奇海台北部至少存在北极边界流的一个分支。楚科奇海台南部的M07站位CFC的垂直分布显示,150～200m间CFC浓度差异较小,表明位于该深度范围内的大西洋水和太平洋水存在相互混合,由于太平洋水密度较小,不可能向下与

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1 氟氯烃化合物
• 1.1 CFC-11 与CFC-12
• 1.2 CFC-113
• 4'>1.3 CCl₄
• 1.4 CFC 的非保守行为
• 2 氟氯烃化学示踪技术在海洋中的应用
• 2.1 应用氟氯烃化学示踪物研究海洋中水团的运动及其相互交换、划分水系结构
• 2.2 应用氟氯烃化学示踪物测定海洋中水团的年龄
• 2.3 应用氟氯烃示踪物对海气交换进行研究
• 3 CFC 在北冰洋的应用研究
• 4 国内CFC 示踪技术的应用概况
• 5 选题意义和研究内容
• 5.1 选题意义
• 5.2 研究内容
• 第二章 方法
• 1 海水中溶解CFC 研究方法概况
• 2 样品预处理方法概述
• 3 样品的采集与保存
• 4 实验部分
• 4.1 仪器与试剂
• 4.2 分析方法
• 5 结果与讨论
• 5.1 样品的定性
• 5.2 定量方法
• 5.3 精密度、回收率与方法检测限
• 6 小结
• 第三章 加拿大海盆氟氯烃的分布及其水团示踪研究
• 1 海区概况
• 2 样品采集与分析
• 2.1 采样站位
• 2.2 采样方法
• 2.3 测定方法
• 2.4 海水温度、盐度的测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 加拿大海盆表层海水中CFC 浓度及其饱和度
• 3.2 加拿大海盆中CFC 的垂直分布
• 3.3 加拿大海盆水团分布及其年龄
• 4 小结
• 第四章 楚科奇海及其邻近海域氟氯烃分布及其水团示踪研究
• 1 海区概况
• 2 样品采集与分析
• 2.1 采样站位
• 2.2 采样方法
• 2.3 测定方法
• 2.4 海水温度、盐度的测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 楚科奇海表层水中CFC 含量
• 3.2 白令海峡CFC 含量
• 3.3 表层、20m 深CFC 空间分布
• 3.4 R 断面分布
• 3.5 S 海区CFC 含量及若干站位垂直分布
• 4 小结
• 第五章 楚科奇海台氟氯烃分布及其水团示踪研究
• 1 海区概况
• 2 样品采集与分析
• 2.1 采样站位
• 2.2 采样方法
• 2.3 测定方法
• 2.4 海水温度、盐度的测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 楚科奇海台表层水CFC 的含量
• 3.2 若干站位垂直分布――陆坡处大西洋水与太平洋水的混合机制
• 3.3 P2 断面分布――北极边界流的流动路径
• 4 小结
• 第六章 白令海氟氯烃分布及其水团示踪研究
• 1 海区概况
• 2 样品采集与分析
• 2.1 采样站位
• 2.2 采样方法
• 2.3 测定方法
• 2.4 海水温度、盐度的测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 水平分布
• 3.2 断面分布
• 3.3 垂直分布
• 3.4 白令海水团分布及其表观年龄
• 3.5 底层水的通风机制
• 4 小结
• 第七章 南海南部氟氯烃分布及其水团示踪研究
• 1 海区概况
• 2 样品采集与分析
• 2.1 采样站位
• 2.2 采样方法
• 2.3 测定方法
• 2.4 海水温度、盐度的测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 表层水中CFC-11 含量
• 3.2 断面分布
• 3.3 垂直分布
• 3.4 南海水团及其表观年龄
• 4 小结
• 第八章 结语
• 1 主要结论
• 2 本研究的创新点
• 3 存在的主要问题及工作展望
• 参考文献
• 附录Ⅰ
• 附录 II
• 在学期间发表和交流论文
• 致谢