近日，中国科学院海洋研究所海洋生源物质循环与碳汇过程研究团队联合自然资源部北海预报减灾中心，优化构建了一套评估近海海－气二氧化碳通量（FCO2）的新方法，可显著提高区域海洋碳通量的估算精度，论文发表于Journal of Geophysical Research: Oceans。

海－气二氧化碳通量（FCO2）是获取海洋碳源汇强度的关键参数，但其估算大多基于单航次的调查数据，且忽略了FCO2存在的昼夜显著变化（图1），导致即使是同一季节航次的碳通量差异巨大，甚至出现源汇相反的结果。因此，亟须构建一套针对近海降低FCO2观测不确定性的优化方法。为此，基于对小麦岛海洋观测站FCO2昼夜连续观测数据的标准化处理与系统性分析，构建了一套能显著降低边缘海FCO2不确定性的新方法，其核心点包括，提出了将获取FCO2的实测风速换为卫星月平均风速的优化策略，可使观测的FCO2标准偏差降低约80%（从2.58 mmol·C·m-2·d-1降低至0.53 mmol·C·m-2·d-1）；同时引入光合有效辐射校正因子，将任意时刻观测到的海水二氧化碳分压（pCO2）校正至当日平均值，可进一步将FCO2的标准偏差降低约40%（从0.53 mmol·C·m-2·d-1降低至0.32 mmol·C·m-2·d-1）（图2）。该方法为获取高精度的近海碳通量提供了新的技术方案，对准确探明全球海洋碳汇强度意义重大。

图1 海洋碳通量参数的日变化特征

图2 基于PAR校正的海水pCO2日变化

（a）海水pCO2与PAR的周日变化对应关系，（pCO2,sw-pCO2,mean）反映各时刻偏离日均值的程度；（b）校正模型线性回归结果。

中国科学院海洋研究所博士研究生王志博为论文第一作者，中国科学院海洋研究所宋金明研究员和自然资源部北海预报减灾中心张乃星正高级工程师为论文共同通讯作者，李学刚、袁华茂、段丽琴、马骏、刘珊珊和王睿等为共同作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发项目和中国科协博士后基金项目的支持。

论文信息：

Wang, Z., Zhang, N*., Song, J*., Li X., Wang R., Liu S, Ma J., Yuan H., and Duan L. (2025). Optimum estimation of sea - air carbon dioxide fluxes considering diurnal variations. Journal of Geophysical Research: Oceans, 130, e2025JC023065. https://doi.org/10.1029/2025JC023065

来源：中国科学研究院海洋研究所