東中國(guó)海表層懸浮體分布的遙感反演及輸運(yùn)機(jī)制研究.pdf

1、懸浮體作為影響水色的三要素之一，對(duì)于水體質(zhì)量及水環(huán)境有著重要影響。懸浮體濃度分布是自然環(huán)境條件的綜合反映，與物質(zhì)來源以及海洋環(huán)流、風(fēng)場(chǎng)、波浪等動(dòng)力要素密切相關(guān)，也與底質(zhì)、地形等有著密切的聯(lián)系。作為營(yíng)養(yǎng)鹽和其他污染物的載體，懸浮體的分布和輸運(yùn)可以影響海水中污染物的分布以及造成營(yíng)養(yǎng)鹽的富集，進(jìn)而影響海洋生態(tài)環(huán)境。懸浮體輸運(yùn)還可以為海洋沉積動(dòng)力學(xué)的研究提供依據(jù)，對(duì)海岸淤積、海底侵蝕等造成影響，對(duì)海洋測(cè)繪、港口規(guī)劃、保護(hù)海洋環(huán)境等有重要意義。

2、 由于懸浮體對(duì)于水動(dòng)力環(huán)境反應(yīng)敏感，為了建立懸浮體分布和輸運(yùn)的宏觀格局，需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)序列以及大空間覆蓋范圍的數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)僅憑需耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)基本不能做到。而隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，可以利用水色傳感器獲取的各波段離水輻射率來進(jìn)行水色的探測(cè)與研究。 本文利用潘德爐等于2001年提出的反演公式以及美國(guó)國(guó)家宇航局(NASA)提供的1998-2006年SeaWiFS月平均三級(jí)網(wǎng)格化數(shù)據(jù)，對(duì)渤、黃、東海(即東中國(guó)

3、海)的表層懸浮體濃度進(jìn)行了反演。由反演結(jié)果得到的表層懸浮體時(shí)空分布特征與已有實(shí)測(cè)及模式結(jié)果一致性較好，說明這一反演體系(反演公式、遙感數(shù)據(jù)選取及處理)是有效可行的。 利用遙感反演結(jié)果對(duì)東中國(guó)海表層海水中懸浮體的分布和輸運(yùn)的空間特征和季節(jié)變化進(jìn)行了詳細(xì)研究。研究發(fā)現(xiàn)，東中國(guó)海懸浮體分布和輸運(yùn)呈現(xiàn)明顯的空間分布和季節(jié)變化特征。懸浮體濃度近岸高離岸低；徑流入海的河口區(qū)一般為懸浮體濃度高值區(qū)，渤海灣和蘇北淺灘也存在常年濃度高值區(qū)；遼東灣

4、內(nèi)的懸浮體存在著“西低東高”的分布特征，對(duì)冬季而言尤為顯著。冬半年(11月-4月)較高濃度懸浮體分布面積遠(yuǎn)大于夏半年(6月-9月)，且對(duì)于同一點(diǎn)而言懸浮體濃度一般也是冬季大于夏季。南黃海和東海懸浮體向東部深海的延伸存在著如下規(guī)律：冬季懸浮體向外擴(kuò)散的范圍比夏季大，呈現(xiàn)“夏貯冬輸”的格局，而5月份和10月份為懸浮體“外延”和“內(nèi)退”的過渡季節(jié)：以10mg/L等值線來標(biāo)記的話，夏季該海域懸浮體向外海輸運(yùn)一般不能越過124°00′E，冬季不能

5、越過126°30′E。 影響表層懸浮體分布和輸運(yùn)的因素包括地形、海底沉積物類型、徑流、躍層、風(fēng)浪以及環(huán)流等等，海水中的懸浮體在這些因素的綜合作用下呈現(xiàn)出上述的空間分布特征和季節(jié)變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)浪引起的再懸浮作用對(duì)于淺水區(qū)(一般為水深小于50m)的懸浮體分布起著最為重要的作用，淺水區(qū)同一地點(diǎn)的懸浮體含量的季節(jié)變化與之密切相關(guān)，這表明海底沉積物的再懸浮是表層海水懸浮體物質(zhì)的重要來源。環(huán)流在懸浮體向外輸送的過程中起著極為重要的作

6、用，尤其是對(duì)南黃海和東海海域中懸浮體向東部深海的輸運(yùn)起著控制作用。入海徑流為海水提供了豐富的淡水資源和懸浮體資源，對(duì)入?？诤^(qū)的夏季懸浮體分布和輸送起著控制作用。而躍層作為海底底層懸浮體向上擴(kuò)散的屏障，其隨季節(jié)的生消對(duì)同一地點(diǎn)表層懸浮體含量的季節(jié)變化產(chǎn)生明顯影響。海底沉積物類型對(duì)懸浮體含量并不起決定作用，二者的關(guān)系常因海底地形及水動(dòng)力因素的綜合作用而復(fù)雜化。 本文還利用月平均及天平均遙感資料的反演結(jié)果對(duì)1998年長(zhǎng)江特大洪水事件

7、對(duì)長(zhǎng)江口外懸浮體分布和輸運(yùn)的影響進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，洪水汛期內(nèi)長(zhǎng)江口外懸浮體分布和輸運(yùn)主要受入海徑流的控制，由于長(zhǎng)江沖淡水比平常年份的強(qiáng)度大而導(dǎo)致長(zhǎng)江口外懸浮體向外海輸運(yùn)地更遠(yuǎn)，可達(dá)125°E左右；而洪水事件對(duì)于1998年冬季長(zhǎng)江口外懸浮體的分布和輸運(yùn)也有影響，懸浮體沿浙閩沿岸向西南輸運(yùn)的距離更遠(yuǎn)；長(zhǎng)江口門及杭州灣(30°N-32°N)附近海域的懸浮體濃度值與高值區(qū)面積與平常年份同期相比也增大。且由懸浮體分布的型態(tài)可以得到汛期長(zhǎng)江沖淡