新视角丨海洋与霾的奥秘,你有多少不知道?
2018-05-10 16:48:22


冬天过去了,你可还记得这个冬天的“大魔头”——雾霾?

雾霾来时,大多数人都能躲就躲,能不出门就不出门,但有一位教授,却要迎头而上,走到雾霾最厚重的区域之中去。

    他就是高会旺教授,海洋国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室学术带头人,中国海洋大学环境科学与工程学院教授。


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高会旺教授主持海洋国家实验室第12次鳌山论坛

“上层海洋-低层大气研究”主题会议


一个海洋科研领域的专家学者,为什么要对雾霾情有独钟?今天,小编就带你走近高会旺教授,听他来讲一讲雾霾与海的那些事。

 

在雾霾之前,他拥抱过沙尘暴

作为海洋大气环境动力学领域的专家,高会旺教授在学科交叉的大背景下,逐渐转向雾霾这一新的视角。

“其实,在雾霾成为我们国家大气污染常见现象之前,我们还常年研究沙尘暴与海洋之间的关系。”为了让小编理解相关研究课题,高会旺教授展示一篇多年前由他主导发表的科研论文,论文课题是《亚洲沙尘的远距离输送及对海洋生态系统的影响》。

“多年以来,沙尘对环境的影响已经得到广泛关注,但是对于沙尘到了海上,沉降到海面对海洋生态的影响,以及进一步发生的辐射活性气体海气交换,进而产生的间接气候效应等过程,人类的认识还比较少。”

    “举个简单的例子,沙尘颗粒中,含有机物和无机物,比如含氮、磷的无机化合物,飘落到海面上后,就像在海面上撒‘化肥’,形成刺激海洋藻类生长的营养物质,直接影响海洋生态。”高会旺教授说,有一年,在一次大的沙尘暴过后,他的科研团队在黄海区域曾观测到海洋赤潮的发生。

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近海遭遇沙尘天气


为了认知沙尘对海洋生态的影响规律,需要科研人员进行大量的观察、分析和实验。“沙尘暴来了,我们要在室外用大流量采样器去采样,然后把采集到的沙尘颗粒样品带到海上做受控实验,观测海洋生态系统的响应。实验的次数越多,获得的数据越多,我们得出的结论就会越接近事实,越能把握其中的规律。”

经过多年持续的研究,高会旺与他的科研团队掌握了大量沙尘沉降及对海洋生态系统影响的科学数据。对亚洲沙尘及其对海洋生态系统的影响,中国科学家的认知已走在世界的前列。

 

拨开灰霾,重要的是看清未知与未来

现在,研究灰霾对海洋生态环境影响成了高会旺教授的新课题。像研究沙尘一样,高会旺走进雾霾之中、海面之上,计划通过大量的观测和科研,拨开雾霾,认知这一污染现象对海洋生态系统的可能影响。

高会旺介绍,雾霾对海洋环境是有一定影响的,从做过的培养实验来看,雾霾颗粒可以促进海洋浮游植物的生长。这是因为雾霾中含有氮、磷等生物可利用的营养物质,这些物质在一定范围内会对藻类等海洋生物的生长具有促进作用。但如果量大到一定程度,雾霾中的其他物质,如铅、铜等重金属对浮游植物的生长会产生毒性和抑制作用。


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胶州湾部分采样地点

 

至于说雾霾颗粒向海洋的沉降量是否多到可影响海洋,比如改变海洋的初级生产力、影响海洋酸化等问题,高教授说,还需要做进一步的研究。

同时,海洋也会促进雾霾的消散。灰霾颗粒物可以通过干沉降(注:干沉降是大气气溶胶粒子和微量气体成分在没有降水时的沉降过程,是大气的一种自净作用)而实现大气环境的自净,海洋表面的干沉降效率比陆地表面高。霾中的这些颗粒物“降落”在陆地上还会再扬起来,而“降落”在海洋上就起不来了,所以,海洋能够“吸收”一部分雾霾。至于能吸收多少,还需要有足够多数据,在经过科学研究后才能得出结论。

研究雾霾与海洋生态的关系,能帮助我们消除雾霾吗?如果不能,为什么还要做研究?谈到这些科研的意义,高会旺感触颇深,他说科学探索是了解的越多,未知的范围就越大。“科研工作者探索的价值并不局限于当前的功用,很多时候在于未来”。基础研究,旨在解决国家战略需求中的重大科学问题,以及对人类认识世界将会起到重要作用的科学前沿问题,在与提升我国自主创新能力,为国民经济和社会可持续发展提供科学基础,为未来高新技术的形成提供源头创新。

“我们研究灰霾,肯定要暴露在霾中,但相对科研的价值与意义,我们面临的风险和常年室外工作的疲累,可以忽略不计。”在交流中,高会旺教授念念不忘的一件事是:其他国家的海洋学家,曾在全球海域进行过十多次海洋“施肥”实验,但我们国家的科研人员却一次都未能参与,我们需要有自己的实验计划。

“施肥实验,这是在全球海洋中选定小范围海区撒播硫酸亚铁,然后观测海洋生态系统的变化,包括初级生产力和海洋碳埋藏的变化”。“海洋施肥”是“地球工程”的一个方面,为减缓气候变化而开展的探索,我们国家没有参与,是个遗憾。这些实验数据有望对研究和缓解全球变暖等重大课题产生有价值的影响。”高会旺表示,他们对沙尘暴、雾霾的研究,也是在探索基础规律,以期在全球海洋科研的竞争中破解前沿问题。

高教授说,作为海洋科研工作者,最大乐趣在于能探索海洋的未知,现在让自己和团队都感到兴奋的是海洋国家实验平台的启动与良好运营。作为海洋国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室学科带头人,可以利用海洋国家实验室提供的大平台,释放更大的科研梦想。“海洋国家实验室最重要职能之一是整合和协同全国海洋科研领域的大资源,支持海洋科研做大事!舞台更大了,梦想自然就高远。我们期待的是在全球海洋科研领域内,中国的科学家不断创造佳绩,不留遗憾。”


网站链接:海洋国家实验室研究成果为雾霾治理做出重要贡献

 

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原创 

来源:海洋国家实验室

http://mp.weixin.qq.com/s/ytmvCauNm72cntLwQmhY1g

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