近日，中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所科研團隊在深海冷泉氣體通量量化研究方面取得新進(jìn)展。團隊提出一種基于多波束水體數(shù)據(jù)的深海冷泉氣體滲漏通量穩(wěn)健量化方法，相關(guān)成果以“Quantifying the deep-sea cold seep gas flux using multibeam water column data: A case study in the Shenhu area of the South China sea”為題，發(fā)表于國際海洋學(xué)期刊《Deep-Sea Research Part I》。此外，團隊研發(fā)的核心算法系統(tǒng)《冷泉氣體氣體通量聲學(xué)反演軟件V1.0》已獲軟件著作權(quán)登記證書。

準(zhǔn)確量化冷泉向海水中釋放的氣體通量，對天然氣水合物資源勘探及海洋碳循環(huán)研究具有重要意義。該研究提出一種創(chuàng)新的氣體通量量化方法：采用并行遺傳算法估計氣泡尺寸分布參數(shù)，以最小化回波強度實測值與理論值之間的殘差；基于核密度估計從優(yōu)化參數(shù)中估計穩(wěn)定的氣泡體積；最后，結(jié)合氣泡體積與上升速度模型計算獲得氣體通量。

該研究利用多波束測深系統(tǒng)采集的氣體羽流數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗驗證，首次基于多波束水體數(shù)據(jù)獲得了南海神狐海域冷泉氣體羽流的高精度三維瞬態(tài)點云，并成功實現(xiàn)了氣體通量的定量估算。實驗結(jié)果顯示，觀測到的氣體羽流最大上升高度約820米，總氣體通量達(dá)（6 ± 1）× 10?升/分鐘。仿真實驗表明，回波強度與氣體通量之間具有顯著相關(guān)性，進(jìn)一步證明了方法的穩(wěn)健性與適用性。該方法為利用水體數(shù)據(jù)開展氣體通量估算提供了高效可靠的技術(shù)路徑，也為深海碳排放量化評估及海洋生物地球化學(xué)循環(huán)模擬提供了重要手段。

上述研究成果由青島海洋地質(zhì)研究所與山東科技大學(xué)海洋測繪團隊合作完成，成果得到國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金、青島市自然科學(xué)基金等項目的支持。

• 信息來源:青島海洋地質(zhì)研究所 作者:梅賽、趙釗。

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