[轉錄]海化15章重點補充
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作者: colarabbit (我是家裡貓咪的寵物) 看板: NTUOCBio92
標題: 海化15章重點補充
時間: Mon Jan 12 19:04:29 2004
海化 額外的一章
一、補充講義：Bjerrum diagram: fig1.1
ΣCO2=〔CO2〕+〔H2CO3〕+〔HCO3-〕+〔CO3-2〕
所以 縱軸log 〔x〕/ΣCO2 最大值為0，最小的-8是指10-8，是很小了
橫軸為酸鹼值
這個圖在說明：碳酸系統的主要物種濃度依溶液之酸鹼度而改變。
因為CO2 aq +H2OaH++ HCO3-a2H++ CO3-2
(共軛鹼) (共軛強鹼)
所以溶液中的 H+ 越多，反應有越向左的傾向
從此圖可驗證：酸性溶液中多CO2 aq、 H2CO3
a中性溶液以HCO3- 為多
a鹼性溶液 CO3-2 最多
二、fig15.4
此圖在說明：
total DIC concentration (ΣCO2) 在太平洋及大西洋的深度變化，有以下特點：
1. ΣCO2 在海水中的分佈與營養鹽的分佈相似
2. 海水表面之ΣCO2 較低，因為生物體利用CO2 之故
3. 約1000km深度，ΣCO2 達到高點，之後深度再增加，ΣCO2 固定
4. 水團越老，ΣCO2 越大，所以太平洋 2.4 mol/m3 >大西洋2.2 mol/m3
三、fig15.7
說明：total DIC concentration (ΣCO2)總溶解無機碳濃度 以及 鹼度 在海洋中受到哪些因子影響及相互關係：
1. 水團冷熱：低溫較易促進 CO2 溶解，ΣCO2較高，
2. 水團年齡：較老的水團 其ΣCO2較高，鹼度亦較高
3. 碳酸鈣的溶解與沈降：溶解時ΣCO2增高，鹼度亦增高
4. 光合及呼吸作用：光合作用減少ΣCO2，鹼度不改變
5. CO2 在水氣間的交換：CO2 溶於水ΣCO2增高，鹼度不變
e原理：任何有關C的變化，皆會影響ΣCO2 ，鹼度則不然
鹼度受依溶解的物質而定：
CO2 aq +H2OaH++ HCO3- 因同時放出H+與HCO3-，所以溶液鹼度不變，碳酸鈣 CaCO3則否。
CO2 aq＋ CaCO3 + H2Oa Ca+2 + 2HCO3-
2HCO3- 影響到鹼度（見鹼度公式15.13）
也因此，POM之再礦化，釋出CO2 aq ，ΣCO2增高，同時增加水中之H+ ，不改變鹼度。
四、碳酸鈣在海洋中的保存：
熱動力學的思考：
深水比淺水更易溶解碳酸鈣，因為
1. saturation horizon:該物之D＝1的深度範圍，稱為該物的飽和層，超過此深度，D<1，碳酸鈣會溶解。
2. 水溫低、壓力大，碳酸鈣飽和濃度增加 (table15.1)
3.深水POM再礦化釋出CO2 aq，會促進碳酸鈣溶解
4.承2之故，太平洋水團較大西洋老，有較多POM釋出ΣCO2 ，較易溶解碳酸鈣，故其飽和層較淺，約3500m in Pacific< 4500m in Altantic ，也就是太平洋在3500m以下深度，看不到碳酸鈣沈積物，大西洋則在需要更深得深度才看不到碳酸鈣沈積物。
5.霰石較方解石容易溶解，故霰石飽和層較淺
動態的思考：
1. 即使在saturation horizon之下，仍可看到碳酸鈣沈積物，茲因沈積速率>溶解速率，鈣質殼沈降到海床之量稱為碳酸鈣之沈積速率(rain rate).，必須沈積速率<=溶解速率 的深度之下，才看不到碳酸鈣沈積物，稱沈積速率=溶解速率 之深度為CCD(碳酸鈣補償深度)，或稱為snow-line(雪線)
我會寄給大家一份，不然字形都亂調
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