長(zhǎng)江口鄰近海域CDOM光吸收持性及其計(jì)算模式研究.pdf

1、有色溶解有機(jī)物((chromophoric dissolved organic matter, CDOM))即黃色物質(zhì)，是存在于各種水體中的一類(lèi)含有腐殖酸，富里酸和芳烴聚合物等物質(zhì)的可溶性有機(jī)物，與浮游生物、懸浮泥沙共同構(gòu)成了影響海洋水色的3大成分，CDOM的光吸收特性以其吸收系數(shù)度量，可通過(guò)影響水體中太陽(yáng)輻射的透射范圍來(lái)間接地影響浮游植物的光合作用，從而干擾海水中葉綠素和懸浮泥沙含量的確切估算，并對(duì)透明度的測(cè)定也產(chǎn)生了不可忽視的重要影

2、響。長(zhǎng)江口鄰近海域受人類(lèi)活動(dòng)的影響較為顯著，沿岸更是我國(guó)最重要的經(jīng)濟(jì)中心，因而對(duì)該海區(qū)CDOM的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本論文選擇了長(zhǎng)江口鄰近海域，即長(zhǎng)江口沖淡水與外海水團(tuán)交匯的鋒面區(qū)域作為研究對(duì)象，研究了海水中有色溶解有機(jī)物(CDOM)的含量，空間分布及其隨時(shí)間變化的特征，建立了適合長(zhǎng)江口鄰近海域CDOM吸收系數(shù)的計(jì)算模式，并對(duì)模式進(jìn)行了適應(yīng)性檢驗(yàn)。長(zhǎng)江口鄰近海域表層水中CDOM濃度春季a(440)變化范圍為2.232

3、-8.671m-1，平均值為4.523m-1；秋李a(440)變化范圍是0.390-6.135m-1，平均為2.209m-1。舟山附近海域秋季CDOM濃度高于春季，而長(zhǎng)江口附近海域春季CDOM濃度高于秋季。
　　 各站點(diǎn)CDOM的吸收曲線表現(xiàn)出高度的一致性，在紫外波段吸收系數(shù)比較大，在可見(jiàn)光波段明顯變小，隨著波長(zhǎng)的增加，吸收系數(shù)基本呈指數(shù)衰減。CDOM濃度分布受水團(tuán)的影響比較明顯，春季CDOM在長(zhǎng)江口鄰近海域的北部、西南部和南部

4、海區(qū)存在明顯的3個(gè)極值區(qū)域，受長(zhǎng)江沖淡水影響的長(zhǎng)江口附近海區(qū)各站點(diǎn)CDOM濃度較高，而受東海表層水團(tuán)和臺(tái)灣暖流影響的外海與南部海域較低；秋季長(zhǎng)江口鄰近海域CDOM濃度等值線之間分區(qū)界限較明顯，受長(zhǎng)江沖淡水影響的長(zhǎng)江口附近海區(qū)CDOM濃度較高，受東海表層水團(tuán)影響的外海區(qū)CDOM濃度較低，而受臺(tái)灣暖流影響較大的南部海區(qū)也較高。此外，長(zhǎng)江口鄰近海域表層水中CDOM的吸收系數(shù)值與海域的鹽度、懸浮物、葉綠素等物理因素的線性相關(guān)性很低。
　　

5、 將測(cè)定的CDOM吸收系數(shù)在320-360nm,360-400nm,400-440nm-波段范圍進(jìn)行非線性擬合，得到不同波段，不同采樣點(diǎn)的光譜斜率Sg值，結(jié)果表明：春季Sg值在3個(gè)波段內(nèi)變化不大，而波段間則存在著差異。除400～440nm波段，其他2個(gè)波段Sg值比較接近，而400～440nm波段Sg值變化則相對(duì)較大,春季變化范圍為0.0020～0.0142nm-1，平均值為0.0087nm-1;秋季變化范圍在0.0208～0.0526

6、nm-1之間，平均值為0.0375nm-1，秋季Sg均值大于春季。長(zhǎng)江口鄰近海域CDOM的Sg均值為0.0128nm.1，比東海與長(zhǎng)江口海區(qū)偏低，但高于膠州灣海區(qū)。值得注意的是Sg值大小與所選擇的擬合波段范圍有直接關(guān)系，低波段范圍的Sg值高于高波段的Sg值，高波段的Sg值和全波段的比較接近。即選取的波長(zhǎng)范圍中長(zhǎng)波區(qū)的成份越多，則Sg值越小，反之亦然。440nm波長(zhǎng)處CDOM的吸收系數(shù)a(440)與S值存在一定的負(fù)相關(guān)性。
　　

7、確定或驗(yàn)證光譜斜率Sg值的大小就可以對(duì)CDOM吸收系數(shù)的計(jì)算模式進(jìn)行調(diào)整，給出適用于局部研究海域的CDOM濃度的計(jì)算模式。本研究中，對(duì)長(zhǎng)江口鄰近海域24個(gè)站點(diǎn)所選定波長(zhǎng)(280-680nm)測(cè)得的CDOM吸收系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，給出了Sg值的取值范圍，對(duì)CDOM吸收系數(shù)的計(jì)算模式調(diào)整后，得到了長(zhǎng)江口鄰近海海域CDOM吸收系數(shù)計(jì)算的最大值，最小值和均值模式。
　　 采用最小值和均值模式計(jì)算給出在380nm處的CDOM吸收系數(shù)值更接近各

8、測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)值，比國(guó)外的Bricaud模式和Pegau模式在長(zhǎng)江口鄰近海域有更好的適應(yīng)性。為了檢驗(yàn)長(zhǎng)江口鄰近海域CDOM吸收系數(shù)計(jì)算模式和國(guó)外其他現(xiàn)有模式在長(zhǎng)江口鄰近海域的適應(yīng)性，本研究將24個(gè)站點(diǎn)吸收光譜數(shù)據(jù)對(duì)所建的模式與國(guó)外同類(lèi)模式Bricaud和Pegau模式一起對(duì)該研究海域的吸收系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，并與現(xiàn)場(chǎng)在380nm處同步測(cè)得的CDOM吸收系數(shù)進(jìn)行了比較和誤差計(jì)算。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在長(zhǎng)江口鄰近海域，長(zhǎng)江口λ400(380)均值模式和λ44