《南海深部過程的海水14C示蹤研究》是依託北京大學，由周力平擔任負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：南海深部過程的海水14C示蹤研究
- 項目負責人：周力平
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年南海深部過程研究套用最新技術，拓展了地球物理、錨系分層和海底觀測等探索，結合物理海洋學數值模擬，正醞釀著對南海底層海流結構、物質搬運與沉積的海洋動力機制等深海過程的新認識。相比之下，能夠提供水團來源和年齡信息的同位素地球化學分析手段，在南海深部過程研究中套用仍然較少。本項目擬利用加速器質譜和其它質譜技術測量南海不同深度海水溶解無機碳中的14C和穩定同位素13C，以及海水的氫、氧穩定同位素，結合物理海洋、沉積觀測和元素地球化學分析的已有成果，為全面認識南海表層和深部環流的結構及其在不同季節可能的變化，及獲得更加精準的南海海水滯留時間提供新的依據；測定南海現代海水中和海底表層沉積物中有孔蟲的14C，結合若干鑽孔樣品有孔蟲14C年齡特徵，揭示南海表層水儲庫年齡與深部水團對流年齡隨時間的變化；測定南海海水和表層沉積物中不同形態有機碳的14C，為研究南海深部過程在全球碳循環中的作用提供基礎數據。
結題摘要
以往的南海深層環流研究主要依靠數值模式、診斷模型或者錨系浮標、衛星跟蹤漂流浮標、深海示蹤物等物理海洋學方法。本項目從地球化學的角度，測量南海大部分海域、呂宋海峽及西菲律賓海不同深度海水的多種同位素，目的是為更深入認識南海表層和深部環流的結構及其變化特徵提供基礎數據。本項目建立了一種用於高精度AMS-14C分析的海水溶解無機碳快速制樣方法，建立了基於波長掃描光腔衰盪光譜技術的海水氫氧同位素測量實驗室和海水溶解無機碳和全鹼度測量實驗室，已完成了105站位總計1155個海水樣品的DI14C分析，以及154站位總計2139個樣品的氫氧同位素的測定。基於這些同位素地球化學新數據，系統刻畫了南海表層至深部各水團的放射性碳和氫氧穩定同位素特徵，證明了呂宋海峽南北部上中層水團交換存在很強的空間差異，以及南海中層水與西太平洋之間活躍的水平交換過程；證明了呂宋海峽深層強烈的越密度面混合過程，並揭示了這一過程對進入南海的深層海水理化性質重要的調控作用；驗證了南海深層環流的氣旋型逆時針結構；給出了南海海盆內深層水團的精細14C年齡，確定了南海深層水的滯留時間為125+/-25年；發現了南海內部深層水上涌、渦旋對於局地水團的影響、南海北部陸坡中深層活躍的垂直混合等現象的同位素證據，對深化南海翻轉流及內部強混合機制的認識具有參考價值。
