渤海作為我國最大的半封閉型內(nèi)海,其北、南、西面分別環(huán)繞著山東、河北、遼寧、天津三省一市的13個(gè)主要城市,沿岸人口密集,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)；海域內(nèi)餌料豐富,是眾多經(jīng)濟(jì)魚蝦類的產(chǎn)卵場以及索餌場,是我國關(guān)鍵的海洋經(jīng)濟(jì)區(qū)域。然而由于人口增長以及經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,眾多污染物排污入河后經(jīng)由入�？谌牒�,導(dǎo)致渤海海域內(nèi)污染物超標(biāo)海域面積逐年擴(kuò)大,營養(yǎng)鹽成為海域主要污染物。本文建立了渤海三維生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型,采用MIKE 3 Flow Model(FM)水動(dòng)力模型與Ecolab富營養(yǎng)化生態(tài)模塊耦合,考慮渤海沿岸河流中污染物貢獻(xiàn)率較高的黃河入海,對2010年渤海溫鹽情況及黃河口附近海域營養(yǎng)鹽的輸移擴(kuò)散進(jìn)行數(shù)值模擬,以此得到了溫鹽及營養(yǎng)鹽的水平分布特征,季節(jié)變化趨勢；為未來研究渤海營養(yǎng)鹽在海域內(nèi)生態(tài)變化以及對生態(tài)環(huán)境的具體影響提供理論方法,為改善海域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供技術(shù)支撐。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：(1)利用MIKE 3 FM建立渤海三維斜壓水動(dòng)力數(shù)值模型,考慮黃河入海,邊界條件考慮四個(gè)主要分潮驅(qū)動(dòng)(O1、K1、M2、S2),在考慮風(fēng)、降水、蒸發(fā)強(qiáng)迫條件下模擬海域潮流情況,并選取了5個(gè)站位實(shí)測潮流資料對模擬結(jié)果中的潮位、潮流予以驗(yàn)證,驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)潮流模擬結(jié)果可信且可以為生態(tài)模擬提供水動(dòng)力場。(2)考慮熱交換(短波輻射、長波輻射、感熱、潛熱、大氣條件)強(qiáng)迫條件下,考慮黃河溫鹽入海,邊界采用全年月平均的溫鹽數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),模擬溫鹽的結(jié)果表明冬季近岸溫度低,萊州灣、渤海灣、遼東灣溫度均低于0。C,其中遼東灣溫度最低,達(dá)到了-2℃左右,海域中部溫度高,最高可達(dá)5℃,海水垂向混合均勻,不同水深下溫度等值線分布差別不大；冬季鹽度海域平均值為30.8PSU,萊州灣鹽度由于黃河徑流稀釋而最低,垂向上分布均勻。夏季海域中部溫度低,沿海溫度高,溫差最大可達(dá)8℃,且溫度等值線越靠岸越與海岸平行分布；夏季萊州灣的鹽度由于黃河劇增的徑流稀釋而稍有降低；垂向上出現(xiàn)的明顯鹽躍層。三維溫鹽模擬結(jié)果可以合理概括渤海溫鹽季節(jié)變化及平面分布,可為下文生態(tài)模擬提供可靠的溫鹽場；(3)根據(jù)渤海生態(tài)過程特點(diǎn),查閱大量文獻(xiàn)確定了眾多生物參數(shù),使用Ecolab生態(tài)實(shí)驗(yàn)室軟件建立EU(Eutrophication Model)生態(tài)水質(zhì)模塊,模塊包括銨鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、浮游植物、浮游動(dòng)物、碎屑、DO等7個(gè)狀態(tài)變量。概括了各個(gè)狀態(tài)變量的具體“源”和“匯”。(4)將MIKE 3 FM三維斜壓水動(dòng)力模塊與EU生態(tài)模塊耦合,將黃河各生態(tài)變量的濃度設(shè)置點(diǎn)源輸入,在太陽輻射、風(fēng)、降雨、蒸發(fā)等的條件下,模擬并分析了葉綠素、硝酸鹽、銨鹽、磷酸鹽、浮游動(dòng)物等的季節(jié)變化。結(jié)果表明：營養(yǎng)鹽大體表現(xiàn)出了春季水華消耗、冬季得以積累的過程,葉綠素也對應(yīng)呈現(xiàn)了在春季、秋季時(shí)的雙峰結(jié)構(gòu),浮游動(dòng)物的生物量在冬、春季節(jié)較少,但在夏秋季明顯增長。(5)生態(tài)模塊模擬出的平面分布結(jié)果表明：由于黃河入海通量注入、海流輸移擴(kuò)散、海域內(nèi)生態(tài)過程等原因,表層在近岸及河口附近海域葉綠素、硝酸鹽、銨鹽、磷酸鹽、浮游動(dòng)物保持較高濃度,大致向東北部海域遞減。由模擬結(jié)果可知EU生態(tài)水質(zhì)模型可定性模擬渤海表層葉綠素、營養(yǎng)鹽的年變化特征。

【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)

【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X55
【目錄】：

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