DB46-T 732-2025南海海-气二氧化碳通量遥感估算技术规范

ICS07.060CCSA4746DB46/T732—2025前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4基本要求 25估算方法 26估算结果 4参考文献 5IDB46/T732—2025本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由海南省气象局提出并归口。本文件起草单位：海南省气象科学研究所。本文件主要起草人：蔡大鑫、刘少军、张国峰、韩静、罗琪、赵婷、林冲。1DB46/T732—2025南海海-气二氧化碳通量遥感估算技术规范本文件规定了南海海-气二氧化碳通量遥感估算的基本要求、估算方法和估算结果。本文件适用于南海海-气二氧化碳通量的估算。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1海-气二氧化碳通量air-seaCO2flux海洋与大气界面因湍流运动引起的单位时间内通过单位面积的二氧化碳垂直输送量。3.2海面风场seasurfacewindfield海面风矢量的空间分布。[来源：GB/T14914.5—2021，定义3.5]3.3海表温度seasurfacetemperature海面表层海水冷热程度的物理量。[来源：GB/T14914.5—2021，定义3.7]3.4海平面气压sealevelpressure作用在海平面单位面积上的大气压力。[来源：GB/T12763.3—2020，定义3.8]3.5盐度salinity表征海水中溶解盐类多少的量。注：盐度有绝对盐度和实用盐度之分。如无特别说明2DB46/T732—2025[来源：GB/T39420—2020，定义]3.6大气二氧化碳分压partialpressureofCO2inatmosphere 一定温度下，CO2气体单独存在且占有与大气相同体积时的压力。[来源：HY/T0343.4—2022，定义3.1]3.7海水二氧化碳分压partialpressureofCO2inseawater一定温度和盐度下，海水与空气的CO2分压达到平衡时空气的CO2分压。[来源：HY/T0343.4—2022，定义3.2]3.8海-气界面的气体传输速率或交换速率gastransfervelocity;pistoncoefficient气体以分子扩散的形式通过海-气界面的速率。[来源：HY/T0343.4—2022，定义3.4]3.9水蒸气压watervaporpressure一定温度下，水蒸气与液态水或固态冰处于动态平衡时的饱和蒸气压。4基本要求4.1海表温度、海面风场、盐度、大气二氧化碳柱浓度采用卫星遥感数据产品。海平面气压采用美国国家环境预报中心或欧洲中期天气预报中心的再分析数据。4.2数据的时间分辨率为月尺度，空间分辨率优于10km。5估算方法5.1海水二氧化碳分压计算海水二氧化碳分压按照公式（1）计算：式中：pCOw——海水二氧化碳分压，单位为帕（PaT——海表温度，单位为摄氏度(℃)。5.2大气二氧化碳分压计算大气二氧化碳柱浓度应由大气中二氧化碳浓度在垂直方向上的积分值计算总含量。大气二氧化碳分压按照公式（2）和（3）计算：3DB46/T732—2025pH=exp24.4543−67.4509×100100T+273.15T+273.15−4.8489×lnT+273.15100−0.000544×S式中：pCO——大气二氧化碳分压,单位为帕（Pa）；xCO2——大气二氧化碳柱浓度，单位为微摩尔每摩尔(µmol/molpb——海平面气压，单位为帕（Pa）；pH——水蒸气压，单位为帕（Pa）；T——海表温度，单位为摄氏度(℃);S——盐度，无量纲。5.3海-气界面的气体传输速率或交换速率计算施密特数应由海水温度计算，用于表征海水运动黏性和气体分子扩散。海-气界面的气体传输速率或交换速率按照公式（4）和（5）计算：式中：K——海-气界面的气体传输速率或交换速率，单位为厘米每小时（cm/hu10——海面风场风速，单位为米每秒（m/s）；T——海表温度，单位为摄氏度(℃);Sc——施密特数，无量纲。5.4二氧化碳在海水中的溶解度计算二氧化碳在海水中的溶解度按照公式（6）计算：lnα=−69.619+90.5069×(+22.294×ln)+S×0.027766−0.025888×式中：α——二氧化碳在海水中的溶解度，单位为摩尔每升每帕[mol/（L·Pa）]；T——海表温度，单位为摄氏度(℃);S——盐度，无量纲。5.5南海海-气二氧化碳通量计算海-气二氧化碳通量按照公式（7）计算：F=K×α×(pCOW−pCO)×106········································(1)式中：F——海-气二氧化碳通量，单位为毫摩尔每平方米每天[mmol/（m2·d）]；K——海-气界面的气体传输速率或交换速率，单位为厘米每小时（cm/hα——二氧化碳在海水中的溶解度，单位为摩尔每升每帕[mol/（L·Pa）]；4DB46/T732—2025pCOw——海水二氧化碳分压，单位为帕（PapCO——大气二氧化碳分压，单位为帕（Pa）。计算结果保留两位小数。6估算结果6.1海-气二氧化碳通量遥感估算结果可采用3km、5km和10km的空间分辨率生成估算产品。6.2估算产品可每月生成，并根据月产品结果生成年产品。5DB46/T732—2025参考文献[1]GB/T12763.3—2020海洋调查规范第3部分：海洋气象观测[2]GB/T14914.5—2021海洋观测规范第5部分：卫星遥感观测[3]GB/T33696—2017陆-气和海-气通量观测规范[4]GB/T39420—2020海洋观测术语[5]HY/T0343.4—2022海-气二氧化碳交换通量监测与评估技术规程第4部分：基于分压差的通量评估[6]邱爽,叶海军,张玉红，等.基于航次观测和再分析资料的南海海表二氧化碳分压反演及变化机制分析[J].热带海洋学报,2022,41(1):106-116.[7]DonaldC,Ahrens.MeteorologyToday:IntroductiontoWeatherandClimate[M].10thed.Boston:CengageLearning,2013:86.[8]JinCX,ZhouTJ,ChenXL,etal.Seasonallyevolvingdominantinterannualvariabilitymodeofair-seaCO2fluxoverthewesternNorthPacificsimulatedbyCESM1-BGC[J].ScienceChinaEarthSciences,2017,60:1854-1865.[9]LiQ,GuoX,ZhaiW,etal.PartialpressureofCO2andair-seaCO2fluxesintheSouthChinaSea:Synthesisofan18-yeardataset[J].ProgressinOceanography,2020,3:1-20.[10]YanHQ,YuKF,ShiQ,etal.Air-seaCO2fluxesandspatialdistributionofseawaterpCO2inYongleAtoll,northern-centralSouthChinaSea[J].ContinentalShelfResearch,2018,165:71-77.[11]YuP