天津
近日，中國地質調查局青島海洋地質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展。團隊提出一種基于多波束水體數據的深海冷泉氣體滲漏通量穩健量化方法，相關成果以“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，發表于國際海洋學期刊《Deep-Sea Research Part I》。此外，團隊研發的核心算法系統《冷泉氣體氣體通量聲學反演軟件V1.0》已獲軟件著作權登記證書。
準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研究具有重要意義。該研究提出一種創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，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化參數中估計穩定的氣泡體積；最后，結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采集的氣體羽流數據進行實驗驗證，首次基于多波束水體數據獲得了南海神狐海域冷泉氣體羽流的高精度三維瞬態點云，并成功實現了氣體通量的定量估算。實驗結果顯示，觀測到的氣體羽流最大上升高度約820米，總氣體通量達（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性，進一步證明了方法的穩健性與適用性。該方法為利用水體數據開展氣體通量估算提供了高效可靠的技術路徑，也為深海碳排放量化評估及海洋生物地球化學循環模擬提供了重要手段。
上述研究成果由青島海洋地質研究所與山東科技大學海洋測繪團隊合作完成，成果得到國家自然科學基金、山東省自然科學基金、青島市自然科學基金等項目的支持。
信息來源:青島海洋地質研究所 作者:梅賽、趙釗。
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