近日，自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室（MED）海洋监测技术团队在海洋溶解性气体传感器校准技术研究再获高水平应用成果。基于南海北部浮标二氧化碳观测的研究结果“Effects of typhoons on surface seawater pCO₂ and air-sea CO₂ fluxes in the northern South China Sea”在《Journal of Geophysical Research: Oceans》获得发表。加上此前已发表在《Journal of Geophysical Research: Oceans》、《Geophysical Research Letters》等期刊的东海浮标二氧化碳观测研究结果，海洋监测技术团队在该领域已取得三项高水平应用成果。

针对长期制约海洋生态传感器数据质量提升和推广应用的瓶颈问题，海洋监测技术团队近十年来开展了大量的海洋传感器数据质量控制方法研究。团队在国内率先开展了包括溶解氧、二氧化碳等参数的溶解性气体传感器实验室校准技术研究，自主研发了多套校准控制装置，大幅提升了校准效率和校准精度。在装置和方法持续优化并保持国内领先水平的过程中，团队积极将相关技术在复杂海洋环境进行实际应用，为我所在东海、南海等边缘海开展的每一次浮标二氧化碳观测提供了布放前后的传感器校准服务，确保布放期间的传感器数据得到有效保障。

台风等特殊天气事件对边缘海海-气CO₂交换通量的影响是当前的研究热点和难点。由于台风过程海况恶劣，常规的走航观测无法获得台风影响全程的连续数据，基于浮标平台的海水二氧化碳传感器是当前唯一可行的观测手段。边缘海海水pCO₂观测存在特殊的技术需求，如变化范围大（通常可以达到传感器满量程200～800μatm）、精度要求高（精度一般要求在±2μatm），因此对于数据质量控制有着极高要求。多篇高水平论文的接连发表，充分表明我室研究团队关于浮标观测期间的海水二氧化碳传感器数据质量控制水平已得到国际顶级同行的广泛认可。

  值得一提的是，上述三篇论文是目前国内科学界基于浮标二氧化碳观测的全部已发表研究结果，悉数由我室科研人员完成，表明我室在科学与技术结合方面的长期坚持终于得到了丰厚回报。

图1 海水CO₂传感器校准装置(左)和南海北部台风期间浮标观测数据(右)

 该成果发表论文及授权专利：

（一）溶解性气体传感器校准方法成果

1. 1.        郑旻辉，潘建明，杨俊毅等. 荧光淬灭法溶解氧传感器实验室校准方法研究[J]. 海洋技术学报，2016，35(1)：62-67.

2. 2.        郑旻辉，潘建明，杨俊毅，光学溶解氧传感器高精度标定方法及装置，授权发明专利，ZL201410803006.2

3. 3.        郑旻辉、杨俊毅、潘建明等，一种海水二氧化碳传感器的简易校准装置，授权实用新型专利，ZL201922368433.3

4. 4.        郑旻辉、杨俊毅、潘建明等，一种海水二氧化碳传感器高精度高效校准装置，授权实用新型专利，ZL201922368809.0

5. 5.        郑旻辉、杨俊毅、潘建明等，一种用于溶解性气体传感器校准的高效水气混合装置，授权实用新型专利，ZL201922353360.0

6. 6.        郑旻辉、杨俊毅、林燈科等，一种海水溶解氧传感器标定控制装置，授权实用新型专利，ZL201921558487.X

7. 7.        郑旻辉，潘建明，杨俊毅，用于光学溶解氧传感器高精度标定的装置，授权实用新型专利，ZL201420818735.0

8. 8.        郑旻辉，潘建明，杨俊毅，海水溶解氧传感器自动化校准装置控制软件，登记软件著作权，2020SR0167196

（二）相关应用成果

1. Peisong Yu*, Zhaohui Aleck Wang*, James Churchill, Minhui Zheng, Jianming Pan, Yan Bai, Chujin Liang, Effects of typhoons on surface seawater pCO2 and air-sea CO2 fluxes in the northern South China Sea[J]. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2020, 125: 1-16.2020JC016258.pdf

2. Dewang Li, Jianfang Chen*, Xiaobo Ni, Kui Wang, Dingyong Zeng, Bing Wang, Daji Huang, Weijun Cai. Hypoxic bottom waters as a carbon source to atmosphere during a typhoon passage over the East China Sea[J]. Geophysical Research Letters, 2019, 46: 1-9. Li Dewang GRL 2019.pdf

3. Dewang Li, Jianfang Chen*, Xiaobo Ni, Kui Wang, Dingyong Zeng, Bing Wang, Haiyan Jin, Daji Huang, Weijun Cai. Effects of biological production and vertical mixing on sea surface pCO₂ variations in the Changjiang River plume during early autumn: A buoy-based time series study[J]. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2018, 123: 1-18.