大气气溶胶输送铁磷对引发东海赤潮的关键作用

Through combining the technology of numerical diagnosis and simulation of atmospheric science and biogeochemical research method, we determine the temporal and spatial relationship between harmfal algal blooms and atmospheric aerosol events in the East China Sea. We use the isotope tracer technique to track the homology of iron and phosphorus among the atmospheric particles, sea water and algae in the harmfal algal bloom area of the East China Sea. By quantitatively analyzing the relationship between iron and phosphorus transported by aerosol and the explosive breeding and growing of harmfal algae, and using the “weather research and forecasting model” and “nested air quality prediction modeling system”, we research the key effect of aerosol transporting and depositing iron and phosphorus on harmfal algal bloom in the East China Sea. The research results will provide an interdisciplinary research method for marine harmfal algal bloom disaster, and give some references for exploring the mechanism of harmfal algal bloom disaster. The research is important to predict the occurrence of harmfal algal bloom in the future and to reduce the loss by harmfal algal bloom disaster and to protect the marine ecological environment.

通过大气科学的数值诊断模拟技术与生物地球化学研究手段相结合的方法，确定东海赤潮与大气气溶胶事件两者之间的时空关系。利用同位素示踪技术，追踪东海赤潮发生区域大气颗粒物、海水和赤潮藻中铁磷的同源性。通过定量地分析大气气溶胶输送铁、磷与赤潮藻爆发性增殖之间存在的必然联系，以及利用中尺度天气预报模式和嵌套网格空气质量模式，研究大气气溶胶对铁、磷的输送与沉降对引发东海赤潮的关键作用。研究成果将为海洋赤潮灾害的研究提出一个跨学科研究方法，为探索赤潮灾害发生机理提供一些参考，对最终预警预报赤潮发生，减低赤潮灾害的损失，保护海洋生态环境具有重要意义。

有害赤潮是全球性的沿海环境问题，严重影响了沿海生态系统和区域经济。本研究通过大气科学的数值诊断模拟技术与生物地球化学研究手段相结合的方法，确定东海赤潮与大气气溶胶事件两者之间的时空关系。利用同位素示踪技术，追踪东海赤潮发生区域营养物质铁磷的来源。通过定量地分析大气气溶胶输送铁、磷与赤潮藻爆发性增殖之间存在的联系，以及利用融合了中尺度天气预报模式的嵌套网格空气质量模式，研究大气气溶胶对铁、磷的输送与沉降与引发东海赤潮的关键作用，最后得到大气气溶胶输送诱发东海赤潮发生的机理。大气中的酸化作用使气溶胶中的铁磷从不溶态变成了生物可利用的形态，通过季风输送到东海赤潮发生区，并随着下沉气流输送到洋面，空气的下沉运动带来晴朗的天气条件，为赤潮藻的生长提供充足的光照，东海洋流方向随着季风的改变为赤潮的发生提供水动力条件，最后促使了东海赤潮的发生。本研究成果将为海洋赤潮灾害的预报提出一个跨学科研究方法，为探索赤潮灾害发生机理提供一些新思路，对减低赤潮灾害的损失，保护海洋生态环境具有重要意义。