長江口鄰近海域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，可通過影響水體中太陽輻射的透射范圍來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，并對透明度的測定也產(chǎn)生了不可忽視的重要影

2、響。長江口鄰近海域受人類活動(dòng)的影響較為顯著，沿岸更是我國最重要的經(jīng)濟(jì)中心，因而對該海區(qū)CDOM的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本論文選擇了長江口鄰近海域，即長江口沖淡水與外海水團(tuán)交匯的鋒面區(qū)域作為研究對象，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，建立了適合長江口鄰近海域CDOM吸收系數(shù)的計(jì)算模式，并對模式進(jìn)行了適應(yīng)性檢驗(yàn)。長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，在可見光波段明顯變小，隨著波長的增加，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，受長江沖淡水影響的長江口附近海區(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；秋季長江口鄰近海域CDOM濃度等值線之間分區(qū)界限較明顯，受長江沖淡水影響的長江口附近海區(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。長江口鄰近海域CDOM的Sg均值為0.0128nm.1，比東海與長江口海區(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。即選取的波長范圍中長波區(qū)的成份越多，則Sg值越小，反之亦然。440nm波長處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，對長江口鄰近海域24個(gè)站點(diǎn)所選定波長(280-680nm)測得的CDOM吸收系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，給出了Sg值的取值范圍，對CDOM吸收系數(shù)的計(jì)算模式調(diào)整后，得到了長江口鄰近海海域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、測點(diǎn)的實(shí)測值，比國外的Bricaud模式和Pegau模式在長江口鄰近海域有更好的適應(yīng)性。為了檢驗(yàn)長江口鄰近海域CDOM吸收系數(shù)計(jì)算模式和國外其他現(xiàn)有模式在長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)對所建的模式與國外同類模式Bricaud和Pegau模式一起對該研究海域的吸收系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，并與現(xiàn)場在380nm處同步測得的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)：在長江口鄰近海域，長江口λ400(380)均值模式和λ44