杭州湾表层水体吸收特性研究

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针对河口水体吸收特性的时空变异特征认识的不足,以我国著名强潮型河口杭州湾及邻近水域为研究区,通过在研究区及毗邻水域进行多次现场走航和定点观测实验,对河口水体吸收特性的季节性变异和冬季逐时变异特征进行研究。重要结果主要体现在几个方面:1)悬浮泥沙浓度的逐时变异研究。研究发现杭州湾表层水体悬浮颗粒以无机悬浮泥沙为主,在不同的潮型、潮时以及风力条件下,悬浮泥沙浓度差异显著。2)水体吸收系数季节性变异分析。水体总吸收以总悬浮物吸收为主,5月和12月份总悬浮物吸收光谱都表现出非藻类吸收曲线特征,悬浮物浓度、颗粒物粒径以及无机颗粒矿物组成的不同造成不同季节总吸收的差异。两个季节非藻类吸收系数均随悬沙浓度增大而增大,5月份其吸收在低浓度时出现更快的增长。非藻类颗粒物的浓度和组成不同导致两个季节的非藻类吸收系数和光谱斜率Sd值的不同,5月份Sd平均值为0.0140nm-1,标准偏差为0.0011nm-1,而12月份Sd平均值为0.0068nm-1,标准偏差为0.0003 nm-1。非藻类颗粒物的放大作用导致两季节藻类颗粒物吸收曲线在440nm的吸收峰不明显或消失。两个季节CDOM吸收光谱均呈指数衰减,但其吸收系数和吸收光谱斜率Sg值存在季节性差异,其中5月份Sg值平均大小为0.0113nm-1,标准偏差为0.0012 nm-1,12月份Sg平均值为0.0138nm-1,标准偏差为0.0013 nm-1,分析这种差异主要是由于不同时间段水体中CDOM浓度和组成不同引起的。3)水体吸收系数冬季逐时变异研究。水体各组分吸收系数均具有强烈的逐时变异特征,其中,受潮汐、风力等影响,总颗粒物和非藻类颗粒物的吸收系数逐时变化趋势与悬浮泥沙浓度相近。各站点非藻类颗粒吸收在大潮下的变异系数均大于小潮,说明潮型是影响非藻类颗粒物吸收逐时变异系数的主导因素。在不同潮型下乍浦站位黄色物质440nm吸收系数的变异系数为6.7%~23.7%,庵东站位小、大潮下变异系数分别为16.3%、25.1%,金山站位小、大潮下变异系数对应为11.1%、11.4%,分析认为黄色物质逐时变化特征的差异性与杭州湾陆源输入、风速和潮流的影响有关。通过研究水体总吸收系数的逐时变化发现,其主要由水体颗粒物吸收系数的逐时变异所引起,不同波长下总颗粒物、有色可溶性有机物和纯水对水体总吸收系数的贡献率不同,且总颗粒物为主要贡献者。
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