2020年10月26日, 《湖沼與海洋》（Limnology and Oceanography）在線刊登了我院郭香會副教授為通訊作者的題為High-frequency time-series autonomous observations of sea surface pCO2 and pH的研究成果。該研究基于跨一整年的CO2和海洋酸化浮標時間序列觀測數據，研究了臺風對海表CO2分壓（pCO2）、pH和海-氣CO2通量的影響，首次提出臺風過境的不同階段對水體混合和生物地球化學過程的影響不同。
邊緣海是大氣 CO2重要的匯。臺風是中低緯度海域常見的自然現象，對海-氣CO2源匯產生巨大影響。然而受觀測條件所限，臺風對海表生物地球化學過程及海-氣CO2通量的影響一直是研究的薄弱環節。2012年7月至2013年6月，MEL位于東海陸架的浮標觀測系統記錄了東海陸架表pCO2、pH、濁度、葉綠素濃度等參數的季節變化及其對5個過境臺風的響應。數據顯示，東海陸架的pCO2等參數及海-氣CO2通量呈現有規律的季節變化，夏、秋、冬、春季平均pCO2分別為335±70、422±43、362±11和 311±59 μatm，東海陸架年均是大氣CO2的匯。盡管夏季平均pCO2低于大氣，但受臺風影響，東海陸架夏季總體是大氣CO2的源。夏季臺風把東海陸架從非臺風期的弱匯（海-氣CO2通量為-0.79 ± 7.44 mmol m-2 d-1）變成強源（13.91 ± 10.92 mmol m-2 d-1）。4天臺風直接影響期所釋放的CO2量相當于非臺風期37天的吸收量。秋季臺風直接影響期CO2的源增強至非臺風期的8倍，2天臺風直接影響期所釋放的CO2占整個秋季釋放量的28%。
研究發現，在臺風前、臺風過境時和臺風后，上層水體呈現復雜的水平和垂直混合過程，因此把臺風過境對海表生物地球化學過程的影響分成三個不同階段。臺風前（東風主導）和臺風后（西風主導）水體水平混和增強，而臺風過境時垂混合增強。風場影響的水體混合對海表物理和生物地球化學參數產生巨大影響，臺風過境后觸發浮游植物水華，pCO2大幅降低。
本研究揭示了臺風對邊緣海海-氣CO2通量的巨大影響，為未來模式研究及海洋碳源匯集成研究的天氣事件影響提供了很好的借鑒和參考。
臺風不同階段對海表生物地球化學過程影響示意圖
該工作得到了國家海洋局海洋公益項目（201505003-3）和科技部重大科學研究計劃（2015CB954000）的資助。我院碩士畢業生吳瀛旭（英國南安普敦大學博士，現在自然資源部第三海洋研究所工作）為第一作者，郭香會副教授為通訊作者，戴民漢教授、陳進順高工、許懿工程師、戴君偉工程師和碩士畢業生董旭（現在自然資源部第三海洋研究所工作）和張志榮（現在福建省海洋研究所工作）為合作作者。
論文來源：
Wu, Y.X., Dai, M.H., Guo, X.H*., Chen, J.S., Xu, Y., Dong X., Dai, J.W., Zhang, Z.R., 2020. High-frequency time-series autonomous observations of sea surface pCO2 and pH, Limnology and Oceanography, 65, doi: 10.1002/lno.11625.
論文鏈接：
https://aslopubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/lno.11625
