[发明专利]一种走航断面监测与卫星遥感结合的海域碳收支计算方法

权利要求书

1.一种走航断面监测与卫星遥感结合的海域碳收支计算方法，其特征在于包括如下步骤：

1）获取一年四个季度的多组走航断面海-气二氧化碳监测数据，选取计算所需参数，填充缺失数据，剔除异常数据并统一数据格式；

2）对每组走航断面海-气二氧化碳监测数据中的干空气二氧化碳摩尔数进行原位校正，得到现场的大气二氧化碳分压和海水二氧化碳分压数据；

3）利用海洋遥感产品对缺失的参数进行同名点匹配，得到完整的海水温度、海水盐度和海面风速数据；

4）根据步骤2)、步骤3)得到的参数进行海-气二氧化碳通量计算，得到各季度的海-气二氧化碳通量数据；

5）对步骤4)得到的各季度海-气二氧化碳通量数据进行网格化，得到各季度海-气二氧化碳通量网格数据；

6）对步骤5)所得到的各季度海-气二氧化碳通量网格数据，在时空尺度上进行积分，得到各季度的海域碳收支值，汇总后得到年度海域碳收支值。

2.根据权利要求1所述的一种走航断面监测与卫星遥感结合的海域碳收支计算方法，其特征在于所述的步骤1)包括：保留计算所需参数、填充缺失数据、剔除异常数据、统一数据格式；其中，

保留的计算所需参数分为两种：（1）用于碳收支计算的相关参数：海水温度、海水盐度、海面风速，（2）用于原位校正的相关参数：干空气二氧化碳摩尔数、水体二氧化碳摩尔数、平衡器水温、采水口水温、现场温度、现场盐度、大气压；

填充缺失数据：对于监测数据中的缺省数据进行填充，其中，干空气二氧化碳摩尔数若存在缺省的数据，采用数据平滑的方式进行填充；

剔除异常数据：对于监测数据中变异较大，不符合正常水平的数据进行剔除，以避免因数据精度问题带来对最终计算结果的影响；

统一数据格式：对经过上述几步处理后的监测数据进行格式统一，统一到规范的计算格式。

3.根据权利要求1所述的一种走航断面监测与卫星遥感结合的海域碳收支计算方法，其特征在于所述的步骤2）为：对每组走航断面海-气二氧化碳监测数据中的干空气二氧化碳摩尔数进行原位校正的过程得到大气二氧化碳分压和海水二氧化碳分压数据；其中，

大气二氧化碳分压校正时输入以下4个参数：干空气二氧化碳摩尔数XCO2_atm、现场大气压P_atm、现场温度T_in-situ、现场盐度S，根据公式计算获得大气CO₂分压：pCO_2 atm = XCO2_atm ×（P_atm/1013.25 - pH2O），其中pH2O为饱和水气压，ln(pH2O) = 24.4543 - 67.4509(100/T) - 4.8489*ln(T/100) - 0.000544*S，温度为绝对温度：T = T_in-situ/°C + 273.15；

海水二氧化碳分压校正时输入以下5个参数水体二氧化碳摩尔数XCO2_sw、平衡器压力/大气压P_eq、平衡器水温T_eq、采水口水温T_in-situ、现场盐度S，根据公式计算获得海水CO₂分压：pCO₂ (T_eq, wet) = XCO2_sw×(P_eq/1013.25- pH2O)， 其中ln(pH2O) = 24.4543 - 67.4509(100/T) - 4.8489*ln(T/100) - 0.000544*S，T = T_eq/°C + 273.15，由此计算出水汽平衡器温度下的CO₂分压即pCO₂ (T_eq, wet)后，再将其转换成现场表层海水的CO₂分压，pCO₂ (T_in-situ, wet)=

pCO₂ (T_eq, wet)×exp[0.0433×(T_in-situ-T_eq)-4.35×10-5×(T_in-situ² -T_eq²)]。