根据美国国家大气研究中心（NCAR）领导的一项研究，证实南大洋是海洋碳汇体系的重要组成部分，吸收了人类活动排放到大气中大部分的二氧化碳。这项研究成果已发表在《科学》（Science）杂志上。了解南大洋的海洋—大气二氧化碳（CO2）通量对于量化全球二氧化碳收支是必要的，但是在那里恶劣的条件下进行测量使收集良好的数据变得异常困难，因此定量分析仍然无法实现。这项研究通过使用飞机测量大气二氧化碳浓度的方法，并表明位于南纬45°的南大海洋年碳净通量很大，与其他最近的观测结果相比，夏季吸收更强，冬季逸出气体更少。
人类活动排放到大气中的大气中的CO2一部分被植被吸收，另一部分则被海洋吸收。研究表明大气中二氧化碳的总体浓度持续增加，导致全球温度上升，因此，陆地和海洋“碳汇”作用在减缓全球温室效应持续恶化发挥着重要作用。准确的碳通量计算对于了解全球碳循环和预测未来气候变化至关重要。
海洋水柱碳清单显示，南大洋占全球海洋累计人为吸收二氧化碳的40%以上。根据CO2（PCO2）表面-海洋分压观测或大气反演对当今南大洋空气—海洋净碳通量的估计仍然高度不确定。大气CO2的观测提供了对南大洋海气CO2交换制定更强有力的约束，因为大气有效地整合了大范围地表区域的通量信号。大气反演模型提供了一种正式的统计方法，根据受数据约束的大气输运模型模拟的环流，估计最能满足大气观测约束的通量。然而，全球尺度的大气反演模型在南大洋通量上并没有集中一致。在这项研究中，研究人员通过将通量与大气输运模式中的水平和垂直CO2梯度相关联，并应用这些梯度的大气观测来估计通量，从而限制了南大洋的海气CO2交换。基于飞机的大气CO2垂直梯度测量提供了强大的通量约束。2009-2018年，南纬45°以南的年平均碳通量（净吸收）为-0.53±0.23 petagrams /y。这与大气逆温估计的平均值和基于CO2（PCO2）的表层海洋分压的平均值一致，但他们的数据表明，与最近对剖面浮体观测结果的解释相比，年平均吸收更强。
研究小组指出，未来对南大洋进行定期空中观测计划可以帮助科学家了解该地区CO2吸收能力和未来变化趋势。类似监测方法还可以在全球其他地区开展，可以预测，未来的飞机观测可以为投资带来极高的科学价值。（傅圆圆 编译）
