第七届青年地学论坛

非甲烷烃（non-methane hydrocarbons，NMHCs）是海洋中重要的痕量活性气体，能够参与大气化学反应，影响全球气候变化。它能与大气中的氧化物发生反应，进而影响臭氧（O₃）的产生和去除。此外，NMHCs能促进二次有机气溶胶（secondary organic aerosol，SOA）的形成从而增加云凝结核的数量；同时，SOA可促进PM2.5的形成，并在一定程度上导致雾霾污染事件的发生。之前的对NMHCs的研究多集中在陆地上层大气，对海水及海洋上层大气NMHCs的研究相对较少。本论文根据受人类影响程度的高低，选择中国海（黄海、东海和南海）以及西北太平洋为研究海域，探究海水及大气中7种NMHCs（乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷和异戊二烯）的空间分布特征、影响因素、海气通量与环境效应。
结果显示，调查海域NMHCs的浓度大小表现为黄海>东海>南海>西北太平洋，大致呈现受人为影响越严重浓度越高的趋势；中国海表层海水中NMHCs的浓度高值主要出现在近岸海域，而西北太平洋NMHCs的浓度分布则表现为130°E断面>143°E断面>赤道断面。其中，143°E断面黑潮和亲潮交汇区域，丰富的叶绿素-a（Chl-a）和DOC促进NMHCs的积累。NMHCs的垂直分布显示，在143°E断面黑潮和北赤道逆流作用区域，异戊二烯的最大浓度深度浅于Chl-a最大值所在深度；受新几内亚沿岸流和哈尔马赫拉涡（130°E断面）影响，Chl-a和异戊二烯在该区域表层至50 m深度范围内出现浓度高值。相关性分析显示，多数调查海域异戊二烯与Chl-a存在正相关，表明浮游植物生物量是控制异戊二烯生产分布的重要因素。同海水分布结果相似，调查海域上层大气NMHCs浓度大小同样表现为黄海>东海>南海>西北太平洋；西北太平洋143°E断面上空乙烷、乙烯和丙烯随纬度增加呈现阶梯上升趋势，而130°E断面上空NMHCs（乙烷除外）未表现出明显的纬度依赖性。通过计算NMHCs的羟基消耗速率，我们发现乙烯、丙烯和异戊二烯是中国近海和西北太平洋大气NMHCs的关键活性组分，且三者对O₃及SOA生成贡献大于其他四种烷烃。就NMHCs的释放量而言，中国海和西北太平洋分别占据全球海域面积的0.01%和0.85%，但7种NMHCs的释放量占比全球海洋释放的0.06%-0.89%和0.5%-3.5%，因此中国海和西北太平洋是大气NMHCs的重要净源，且近岸海域由于其较高的生产力，对NMHCs释放的贡献不容忽视。

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