硫循环

大气硫中起着重要的作用辐射平衡大气的[169 - 174]。人为来源主要在高度工业化的地区,比如在北半球中纬度地区的,和是定义良好的。自然硫气体的源和汇的定义要低得多,但近年来由于他们受到更严格的审查可能参与调节气候偏远地区的海洋。raybet雷竞技最新自然硫气体的主要来源是大海[170173]。特别感兴趣的是DMS和COS。这两种化合物的形成主要是在有氧的海洋环境中,即海洋的上层,他们的源和汇受到太阳紫外线辐射的影响。

5.4.1之前二甲基硫醚

对流层中DMS反应被认为导致增强反射率的海洋云层[171]因此DMS排放可能冷却对大气的影响。最好的示威活动之一的自然大气之间的联系硫循环和物理气候系统是连接卫星的观测raybet雷竞技最新层云光学深度和观察DMS派生云凝结核浓度(CCN)在严峻的角,澳大利亚[175]。统计证据表明云的光学深度与大气中的CCN的数量。因此,任何在紫外线的变化海洋表面导致变更的DMS通量CCN的大气和随后的形成也会改变大气辐射预算为受影响的地区。

DMS是主要的挥发性硫化合物在开放海域。它来源于转换dimethylsulfonium丙酸(DMSP),一种organosulfur化合物合成的海洋藻类。大多数海洋浮游植物合成DMSP,但他们DMSP内容高度变量[176]。DMSP的浓度是最高的甲藻和cocco-lithophores藻的类只代表一小部分藻类的大海。在这些藻类主要有容易可辨别的DMSP浓度和藻生物量之间的关系。高浓度的DMS和DMSP发生在南大洋在春天早中期的海冰融化[177],时间,地区由于臭氧损耗也经历强烈的紫外线照射。一阶,也许有人会认为,DMS浓度会降低表面紫外线增加,因为DMS生产与浮游植物光合作用密切相关,抑制的增加紫外线。这样减少损耗臭氧的下观察区域的南大洋在1993年[178]。然而,这种过于简单化的观点必须受到DMS浓度是影响各种各样的生物和化学过程可能会受到紫外线照射的影响。例如,其他研究已经表明,DMS排放增加浮游植物时强调浮游动物放牧[179]。 Therefore, the effects of increased UV on zooplankton discussed earlier could have a positive effect on DMS release. Moreover, recent studies indicate that changes in mixing depth also can influence DMS emissions by controlling the conversion efficiency of DMSP into DMS [180,181]. Decreases in mixing depth are proposed to reduce assimilatory metabolism of DMSP via UV-induced光抑制(或者营养限制)从而提高DMSP转化为DMS。

除了可能的太阳紫外线辐射对生物的影响生产DMS, DMS排放到大气中也强烈影响生物和海洋光化学DMS的水槽上。DMS光反应占总营业额的7%到40%的DMS赤道太平洋混合层表面的[182]。涉及到的光反应转化为二甲亚砜,但转换的收益率只有14%,远低于预期。DMS吸收很少或没有光波长> 295海里,因此其光解在太阳辐射下纯水速度非常慢。显然,天然海水中的敏化发起这个间接光致氧化(见来说)。虽然早期结果表明,这种反应可能引起可见光[182],水用马尾藻海最近的研究表明,太阳紫外线主要负责[183]。

5.4.2羰基硫

因为是最集中的对流层硫磺气体[170173],它被认为在维护中发挥作用的平流层硫酸层[184185],虽然这个角色可能比最初认为[185]有限,

因为在海水表面的光化学降解的DOM和退化主要是由水解(94141186 - 192)。量子产率光谱的比较来自不同地区的因为大海再次表明,在有限的情况下(图4),因为产生紫外线最有效的地区,似乎是一个主要的区别在沿海地区和量子产率光谱开放海域(图8)。量子收益率通常高于沿海地区[189193],特别是在对紫外线a地区,所以观察因为浓度和通量[186]。潜在每年光生因为开放的海洋和沿海地区各10度纬度乐队在图9中通过交叉相乘计算通量,计算节中描述5.2.3.5和附录,和开放的海洋和沿海地区海洋。Pos等。[191]提供了证据,因为光生和CO在海里可能与涉及自由基物种通过竞争反应,可能有助于解释部分的相似度的量子产量随着波长变化CO和COS(见图4和图8)。

在一个令人印象深刻的努力,全球海气通量模型因为根据已知信息的源和汇,Preiswerk和纳贾尔[141]估计,大海是净源因为(2.1 Gmol yr_1),考虑到黑暗的生产发生的可能性。这是接近的另一个全球估计Ulshofer Andreae [192]。Preiswerk的估计和纳贾尔[141]不包括沿海的贡献。早期观察和全球估计Andreae和Ferek[186]表明,因为排放主要来自这些地区。虽然计算生产的比较表明,这可能并非如此(图9),看来,大量的生产因为在沿海地区,一个大的一部分

300 320 340 360 380 400波长,nrrt

图8。量子产率光谱光生羰基硫的海洋。圈:沿海地区在北海(满)和墨西哥海湾(打开)[193];三角形:平均在太平洋主要开在1993 - 1994 [189]。没有显示是维斯等的额外数据。[189]这表明沿海量子收益率更高。

图8。量子产率光谱光生羰基硫的海洋。圈:沿海地区在北海(满)和墨西哥海湾(打开)[193];三角形:平均在太平洋主要开在1993 - 1994 [189]。没有显示是维斯等的额外数据。[189]这表明沿海量子收益率更高。

纬度

图9。纬度的变化潜在的海洋中羰基硫的生产:满圈:太平洋公海估计使用明显的量子产量提供了维斯et al。[189][173]和开放的海洋区域;沿海开放圈:光生估计使用平均沿海尔由泽普和An-dreae[67173][193]和沿海地区。集成生产58.3 Gmol yr_1开放的海洋和12.8 Gmol一沿海地区,未修正的云层。光衰减由云减少紫外线辐射平均约30 - 40%[103],很大一部分的COS水解才能逃到大气中(141年,

这发生在寒冷的水解率的北纬地区慢得多。

因素导致更高的量子产量和浓度,在一些沿海地区,因为不是很清楚,虽然看起来CDOM的不同化学成分的浓度更高organosulfur化合物附近的大陆主要是负责任的。观察到的地区差异吸收光谱和photoreactivity CDOM可能是由于UV-induced光漂白(见来说)。此外,不同的性质和浓度溶解有机硫(DOS)可能占较高的光生量子效率在沿海地区。泽普和An-dreae[193]提出的证据表明,因为包括光敏反应形成的利率取决于CDOM和DOS浓度(见来说)。因此,更高的因为量子收益率在沿海地区潜在可能归因于更高的活性DOS浓度。研究organosulfur化合物的分布在沿海地区[194]和开放的海洋(铣刀,无以发挥沟通)就开始出现。硫醇浓度在北方沿海海域被发现与叶绿素和没有出现重大的河边的输入[194]。另一方面,呃,Andreae[188]发现,因为在北海的光生率与吸收系数在不久的紫外线(即。CDOM浓度),表明活性DOS和CDOM必须共同在这个地区。这是否是在其他地区的海洋是未知的。

因为海洋中也可能影响金属自行车。因为在海洋上的水解结果硫化生产[195],配体可以降低金属的生物不稳定性通过螯合或不溶性的形成金属硫化物。某些金属硫化物复合物photoreact有效地暴露在太阳紫外线辐射。其他交互的UV金属自行车被认为是下一节。

继续阅读:光的性质及其在自然水域吸收

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