【摘要】： 懸浮體作為影響水色的三要素之一,對于水體質(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、波浪等動力要素密切相關(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力學(xué)的研究提供依據(jù),對海岸淤積、海底侵蝕等造成影響,對海洋測繪、港口規(guī)劃、保護(hù)海洋環(huán)境等有重要意義。 由于懸浮體對于水動力環(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,需要長時間連續(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)場觀測基本不能做到。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國家宇航局(NASA)提供的1998-2006年SeaWiFS月平均三級網(wǎng)格化數(shù)據(jù),對渤、黃、東海(即東中國海)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空分布特征與已有實(shí)測及模式結(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)果對東中國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);遼東灣內(nèi)的懸浮體存在著“西低東高”的分布特征,對冬季而言尤為顯著。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用,尤其是對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1998年長江特大洪水事件對長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,由于長江沖淡水比平常年份的強(qiáng)度大而導(dǎo)致長江口外懸浮體向外海輸運(yùn)地更遠(yuǎn),可達(dá)125°E左右;而洪水事件對于1998年冬季長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)可以得到汛期長江沖淡水主軸為偏東北轉(zhuǎn)向,直指濟(jì)州島。 本文是首次利用水色遙感資料對東中國海表層懸浮體進(jìn)行長時間、大范圍的研究,根據(jù)反演結(jié)果給出了東中國海表層懸浮體濃度的時空分布特征,反映了這一方法的有效可行性。進(jìn)一步的研究可以在更高時空分辨率上展開,以得到更加細(xì)致的結(jié)果,加深對懸浮體分布及輸運(yùn)的認(rèn)識。
【圖文】：

圖 0-2 東中國海海底表層沉積物分區(qū)（根據(jù)文獻(xiàn)[60]改繪）中部分沉積區(qū)的名稱為[60]：沉積區(qū)（主要為泥質(zhì)粉砂、粉砂質(zhì)泥）：Ⅰ1遼河口，Ⅰ2黃河口，Ⅰ3老黃江口； 沿岸流泥質(zhì)沉積區(qū)（主要為粘土質(zhì)粉砂和粉砂質(zhì)粘土）：Ⅱ1遼南，3浙閩； 小環(huán)流泥質(zhì)沉積區(qū)（主要為粉砂質(zhì)粘土和粘土堆積）：Ⅲ1北黃海3虎皮礁，Ⅲ6渤海灣； 浪控砂沉積區(qū)：Ⅴ3秦皇島，Ⅴ4萊州灣； 潮控砂沉，分選良好）：Ⅵ1遼東淺灘，Ⅵ2西朝鮮灣，Ⅵ3蘇北淺灘； 殘留砂沉積分選良好）：Ⅶ1東海外陸架，Ⅶ3長江口外，Ⅶ5渤海海峽，Ⅶ6成山頭東，代混合沉積區(qū)（粗細(xì)沉積物混合）：Ⅷ1遼東灣，Ⅷ2北黃海； 改造混合沉細(xì)粒沉積）：Ⅸ1南黃海，Ⅸ2東海）中國海包括渤海、黃海和東海，這三個海域自北向南呈一弧狀分布部的邊緣海，環(huán)繞亞洲大陸的東南部。東中國海海底地形總的趨勢南傾斜，其最大特點(diǎn)之一就是擁有廣闊的大陸架：渤海、黃海全部，東海約有 2/3 的海域?qū)俅箨懠�。東中國海海底表層沉積物分布則陸源物質(zhì)的特點(diǎn)。這些陸源碎屑物是河流的搬運(yùn)及海岸、島嶼、海條件等綜合作用的產(chǎn)物，并以河流輸入為主。渤海和黃海的沉積物

圖 0-3 渤海詳細(xì)地形及河流位置示意圖[60]都處于中國海大陸架之上，為我國北方的內(nèi)陸淺海。渤西角經(jīng)廟島列島至山東半島蓬萊角與黃海分界，經(jīng)渤海均水深約 18m，小于 30m 的海域近 7.2×104km2，占整個勢在三個海區(qū)中最為平坦。大于 30m 深的海域大部分集山水道區(qū)域，少部分在遼東灣中部和渤海灣北面。東灣、渤海灣、萊州灣、中央海盆和渤海海峽組成，由大量泥沙入海，使渤海海底始終保持為平坦的淺水盆地包括 8 個主要水道。其中以最北面的老鐵山水道最寬（0～65m，最深處 83m），是黃海水進(jìn)入渤海的主要通道。成“U”形深槽。潮流流出老鐵山水道西北深槽之后，在深槽末端形成六道指狀的水下沙脊，通稱“遼東淺灘分選良好的細(xì)砂。處于兩大斷裂之間的一個地塹型的拗陷，，中部地勢平坦大水深 32m。灣內(nèi)沉積物以粗粉砂和細(xì)砂為主。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：P736.21

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5 劉\

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