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科学家发现大气中羰基硫的缺失来源

更新时间:2020-09-13 22:22点击:

  东京工业大学(Tokyo Tech)的研究人员报告说,人为来源的羰基硫(OCS)来源不只是海洋来源,还占大气中OCS缺少的大部分来源。他们的发现为使用OCS动力学估算全球光合作用(吸收CO 2)提供了更好的背景。

科学家发现大气中羰基硫的缺失来源

  羰基硫(OCS)是大气中最稳定,含量最高的含硫气体。它来源于自然和人为来源,对于研究从大气中吸收多少二氧化碳(CO 2)植物进行光合作用的科学家至关重要。仅靠测量CO 2不能提供光合作用(吸收CO 2)的估计值,因为植物还会通过呼吸释放CO 2。相反,OCS像CO 2一样被吸收,但不会被呼吸释放,因此可以提供有关全球光合作用速率的有价值的信息。

  了解精确的OCS预算(源和汇的平衡)是一项持续的挑战。与OCS预算相关的不确定性的最关键点是缺少来源。迄今为止,缺乏观测证据引发了关于缺少的OCS来源是海洋排放还是人为排放的争论。

  在发表在最新研究的美国国家科学院论文集美利坚合众国(PNAS),从原料及化学技术和地球生命科学研究所(ELSI)的东京工业大学的学校的研究人员利用测硫的一种独特的方法OCS的同位素比率(相对于主要同位素32 S,34 S / 32 S的次要34 S 同位素丰度)使他们能够区分海洋和人为的OCS来源。

  东京理工大学的助理教授,该研究的主要作者Shohei Hattori说:“我们能够基于硫同位素比率分离出OCS源的人为和海洋信号,这非常令人兴奋。“这些测量每次采样至少需要200升空气。我们通过开发新的采样系统克服了这一挑战,最终成功地测量了大气OCS的硫同位素比率。”

  研究小组在东亚冬季的34 S同位素丰度中发现了一个南北纬度梯度,与OCS浓度相对应。他们的研究结果证明了中国人为产生的OCS排放的重要性。此外,通过使用OCS的硫同位素水平作为新的约束条件,他们发现人为的OCS来源,不仅是海洋来源,很可能是大气OCS缺失来源的主要成分。

  合著者Kazuki Kamezaki说:“中低纬度人为OCS的相关性较高,对了解过去和未来环境中的气候变化和平流层化学具有重要意义。”

  鉴于对植物吸收CO 2的历史估计值对人为OCS存量的估计很敏感,因此,通过硫同位素方法揭示的OCS预算的更详细的图片将能够更精确地估计其与全球变化的相互作用。研究团队将继续进行更多的观察,以对全球光合作用速率进行详细的定量估计和预测。

  Hattori说:“我们用于测量大气OCS的硫同位素方法是重要的一步,但是更多的观察结果以及使用化学迁移模型的分析将能够得出详细的定量结论。”


科学家发现大气中羰基硫的缺失来源