浊度对活体叶绿素荧光检测的影响及修正方法

本文研究了泥沙悬浮液浊度对叶绿素荧光计测定水样中活体叶绿素荧光的影响。结果表明,浊度产生的荧光效应和遮蔽效应对活体叶绿素荧光测定具有显著影响。在100 NTU浊度范围内,浊度会导致荧光效应使活体叶绿素荧光值测量结果随着浊度的增大而增大,并构成良好的线性关系;实际测定水体中硅藻的活体叶绿素荧光值时,泥沙悬浮液的浊度会导致遮蔽效应使活体叶绿素荧光值测量结果随着浊度的增大而减小,水体中硅藻质量浓度越高遮蔽效应越显著,在1 000 mV(约10 μg/L)硅藻质量浓度,100 NTU浊度条件下,浊度遮蔽效应可导致活体叶绿素荧光值偏低20%。根据近海泥沙实验数据,本文提出了一种活体叶绿素荧光检测的浊度影响修正方法,在100 NTU浊度内,修正后叶绿素荧光值偏差率都下降到±10%以内,校准后的荧光值与真实叶绿素荧光值较为接近。     

夏初海坛岛邻近海域上升流分布特征与叶绿素a、浊度关系

2005年6月初在台湾海峡海坛岛邻近海域进行了3个断面的水体温度、盐度、浊度、荧光叶绿素a调查,通过上述要素分析,阐述了该海域上升流发生阶段的分布特征以及荧光叶绿素a、水体浊度的变化规律,指出荧光叶绿素a的分布特征除与营养盐的限制相关外,水体浊度对荧光叶绿素a的分布也起着控制作用,同时在上升流涌升最强烈的地区往往出现了浊度最大值,可能与底层物质的再悬浮相关。该研究对于深化认识区域海洋学过程以及影响具有积极意义。     

夏季台湾浅滩周边水域悬浮物质浊度和叶绿素a荧光分布特征

2004年7~8月在台湾浅滩周边水域进行了两个断面的水体悬浮物浊度、叶绿素a荧光调查,通过对该区域夏季悬浮物质浊度、叶绿素a荧光的分布变化特征研究,结合水文相关要素分析,初步揭示了该区域海洋沉积和再悬浮过程对悬浮体浊度、叶绿素a荧光分布的影响.悬浮物质浊度在近岸与陆架外缘主要受再悬浮作用影响,而浅滩区再悬浮作用不明显;在陆架外缘区浮游植物的聚集作用对浊度有一定的贡献作用,而近岸区则不明显.     

夏季台湾浅滩周边水域悬浮物质浊度和叶绿素a荧光分布特征

2004年7～8月在台湾浅滩周边水域进行了两个断面的水体悬浮物浊度、叶绿素a荧光调查，通过对该区域悬浮物质浊度、叶绿素a荧光的夏季分布变化特征研究，结合水文相关要素分析，初步揭示了区域海洋沉积和再悬浮过程对悬浮体浊度、叶绿素a荧光分布的影响。指出悬浮物质浊度在近岸与陆架外缘主要受再悬浮作用影响，而浅滩区再悬浮作用不明显：在陆架外缘区浮游植物的聚集作用对浊度有一定的贡献作用，而近岸区则不明显。     

海水叶绿素a现场测量仪研究

采用荧光测量方法研究成功的海水叶绿素a现场测量仪，是用于海上现场实时测量海洋中浮游植物体内叶绿素a含量的新型海洋仪器。本仪器采用低功耗、高强度、低重复频率、窄脉冲宽度的脉冲氙灯，为激发光源及相应的脉冲检测技术测量荧光信号。该仪器可在海表层至50m水深内任一日光强度下工作；测量海洋中浮游植物体内叶绿素a的浓度范围为1×10-6—1×10-9g／cm3；当仪器走航拖曳速度为2m／s时，其空间分辨度为1m，仪器具有海上现场测量实用价值。     

利用荧光高度遥感海洋中叶绿素a的浓度

本文介绍了新一代遥感水色传感器——荧光高度成像光谱仪(FLI)的主要性能和优点以及应用该仪器在加拿大、美国东海岸等地不同日期,不同地点测量叶绿素所获得的光谱资料进行多种高度下荧光波段的大气校正研究。讨论了测量叶绿素最佳荧光范围内的谱段组合选择;FLI遥感所测的叶绿素a的浓度值与现场船测资料以及美国空间中心的机载海洋激光雷达所测值的比较。     

秋初台湾浅滩水体浊度和荧光叶绿素分布特征研究

阐述了台湾浅滩邻近海域秋初的水体浊度、荧光叶绿素a的分布变化特征,指出荧光叶绿素a的分布除与营养盐的限制相关外,温盐等水文动力条件对其分布特征也起着重要控制作用,尤其在控制荧光叶绿素a极值分布下界方面可能起着关键作用.而在上升流涌升强烈的地区往往出现了浊度最大值,这可能与底层物质的再悬浮有关.     

机载海洋激光荧光雷达叶绿素a测量性能模拟和初步机载实验

发展机载激光荧光雷达系统测量叶绿素a的浓度,模拟了采用三倍频355 nm波长激光作为激发光,机载海洋激光荧光雷达在不同飞行高度和测量不同深度水层的情况下,测量海表叶绿素a浓度的相对误差。依据模拟的参数建立机载激光荧光雷达系统并进行初步机载实验,获得了同经验数据较为一致的测量结果。     

贝类养殖环境的多参数同步连续监测

为研究贝类养殖对海湾环境的短期影响,在吊养和底播养殖区中利用同步自容式仪器,对海流、溶解氧、叶绿素荧光、浊度、水温、盐度、pH等环境参数进行了短期连续监测,观测结果支持同海区长期离散性环境调查和实验模拟结果,特别是为分析养殖笼对潮流流速的削减、悬吊养殖贝类对浮游植物的摄食压力和底层代谢对水层溶解氧的消耗等养殖对环境的影响提供了证据。     

海洋表层叶绿素浓度的激光雷达测量方法和海上实验

依据激光感生荧光的原理和叶绿素分子的荧光谱特性,研制一套激发波长为532nm的海洋激光雷达系统,用于海洋表层叶绿素分子浓度的快速测量。应用该系统于1994年10－11月进行一次长距离的海上现场实验,对东海（2－32°N,122—129°E）21个站位的表层叶绿素浓度进行了测量,得到0．15μg/L-1．10μg／L范围的表层叶绿素分子的浓度分布。测量结果与水样的分光光度计测量结果相吻合。     

吕宋海峡夏季叶绿素a荧光的拖拽剖面测量

叶绿素a是海洋初级生产力估算中的一个重要基础参数。以2008年8月—9月走航式船载多参数拖曳式剖面测量系统为平台,搭载叶绿素荧光计进行剖面测量所获取的现场实测数据为依据,分析了南海吕宋海峡附近A、B、C三个海域叶绿素a的空间分布状况,并探讨了叶绿素a与其他环境参数之间的关系。结果表明:叶绿素a垂直分布在水深100 m范围内呈现单峰型和双峰型两种现象,其峰值主要出现在水深50~90 m;叶绿素a与温、盐分别呈负相关与正相关关系;溶解氧垂直分布最大值出现在叶绿素a垂直分布最大值的上方,此种分布现象与浮游植物的光合作用密切相关。整个研究海区叶绿素a存在西高东低的特征,该分布特征与研究海域受西太平洋水和流场的影响有较大关系。     

Akvazond moored automatic measuring system for vertical profiling of the marine medium

The design and application of the Akvazond moored automatic water profiling system is described. The system was developed at the Shirshov Institute of Oceanology of the Russian Academy of Sciences. The system is designed for multidisciplinary oceanological studies and environmental monitoring on the sea shelves and continental slopes. An autonomous carrier (marine elevator) for different oceanic measuring equipment was developed for the first time in the practice of Russian oceanography. It is a carrier, for example, for an acoustic Doppler current meter, a CTD-profiler, a sensor of dissolved oxygen, a fluorometer, a turbidity meter, etc. The Akvazond system has an energy resource sufficient for profiling the water column in the programming regime for up to several months. The total length of the vertical displacement of the system at a nominal capacity of the power supply reaches 200 km. The main results of the field tests of the Akvazond and preliminary scientific results of its application are presented on the basis of the results of the Black Sea-2006 expedition.     

OCTOPUS,an Octo parameter underwater sensor,for use in biological oceanography studies

A realtime monitoring system for observing physical, biological, and optical oceanographic parameters in shallow waters was developed. It consists of a CTD with oxygen sensor, anin situ fluorometer, anin situ transmissometer, and anin situ quanta meter together with an on-deck quanta meter. The system is also equipped with a water sampling device. Water sampling can be done during the upward cast on the basis of depth profiles of temperature, salinity, oxygen,in situ fluorescence, transmittance, and underwater irradiance taken during the downward cast.     

潮间带水沙多层位同步测量系统应用的初步研究

利用水压、光电转换原理研制成的多层位水沙同步测量系统(WCT系统)不仅可测量潮间带水位随时间的变化系列、同一层位的浊度及流速，还可以同步观测这些参数在潮间带水流剖面不同层位上的变化。野外对比试验表明，WCT系统获得的流速值与直读式流速仪的测量结果基本一致，平均相对误差为14．52％；悬沙传感器经野外现场率定获得悬沙浓度，平均相对误差为21．96％，精度比室内率定提高—倍以上。悬沙粒径是影响悬沙浓度测量精度的主要因素。此外，自然环境(如海水温盐度)的变化及仪器本身的特性也可能影响到测量结果。因此，WCT系统在潮间带的水位、流速和悬沙浓度的观测和边界层研究方面有相当潜力。     

叶绿素a与初级生产力之间的相关关系

利用日本以南海域调查资料,对表层叶绿素a含量(SC)、真光层内叶绿素a积分值(IC)及初级生产力(PP)之间的相关关系作检验。研究表明:在高生产力海域SC、IC和PP之间存在显著的相关性,SC可以作为水域中浮游植物现存量及其生产状况的指标。在低生产力海域SC、IC和PP三者之间均不相关。文章分析了SC、IC和PP三者相关性差异的原因,指出用SC作为浮游植物现存量及其生产力指标时应持谨慎态度。     

黄河三角洲堤前泥沙起动现场观测研究

使用波潮仪、流速计以及浊度计现场测量记录海堤前的波高、潮高、流速和浊度值,与室内测定的浊度和水中悬浮颗粒物含量对应值比较,分析计算浊度与现场测量波高、潮高、流速水动力因素间的相关性,得出堤前泥沙起动的决定性水动力因素。在悬移质运移为主情况下,由于海堤的阻挡,波浪破碎产生的旋涡和紊动是泥沙起动的主要动力因素,泥沙起动量与波高值呈现较高相关性;海堤前复杂水动力条件中,波浪破碎前的流速值与悬移质泥沙起动量相关系数较小,启动流速的主要组成部分是破波产生的旋涡和紊动的流速。     

海面与标准层叶绿素a的统计相关

用电子计算机分析东海黑潮海面与海洋学标准层叶绿素a总食量(分别记为C_O、C_T)之间的统计相关。提出两者的线性关系,有助于了解叶绿素a的空间分布和海区的生物资源评价及有关的生态学研究。     

A fluorometer on the basis of powerful light emitting diodes for determination of the chlorophyll “a” concentration

A simple fluorometer for determination of the chlorophyll “a” (chl “a”) concentration in an extract based on bright light emitting diodes (LEDs) in the blue and IR spectrum range used as a continuous excitation light source and light detector, respectively, has been described. Results of calibration and validation of the system’s signal with the help of extracts with different chl “a” concentrations are presented.     

Estimation of chlorophyll-a concentration in the Zhujiang Estuary from SeaWiFS data

The chlorophyll-a concentration is generally overestimated for the southern China coastalwaters if the default algorithm of the SeaDAS is employed. An algorithm is developed for retrieval of chlorophyll-a concentration in the Zhujiang Estuary, Guangdong Province, China, by using simulated reflectance data. The simulated reflectance is calculated corresponding to the SeaWiFS wavelength bands, via a general model by inputting measured water components, i.e. , the suspended sediment, chlorophyll-a, and yellow substance (DOC) concentration data of 130 samples. Empirical relationships of the chlorophyll-a concentration to 240 different band combinations are investigated based on the simulated reflectance data, and the band combination, R_5R_6/R_3R_4, is found to be the optimum one for the development of an algorithm valid for the Zhujiang Estuary. This algorithm is then employed to determine the chlorophyll-a concentration from SeaWiFS data. The estimated concentrations have a better accuracy than those obtai     

地中海黄色物质次表层极大值的季节变化观测

首次通过2008-2009年在西北地中海和东地中海海域投放的两台Bio-Argo浮标的观测数据,分析与研究了该海区黄色物质次表层极大值的季节变化规律.研究表明次表层黄色物质在夏季开始爆发,伴随着叶绿素a浓度的逐渐降低;到冬季在强烈的垂向混合作用下结束.且黄色物质极大值的深度与叶绿素a浓度极大值(DCM)的深度基本一致,说明虽然黄色物质与浮游植物之间并不存在直接联系,但浮游植物的降解是黄色物质的主要来源.文中推测,可能由于该海区浮游植物与微生物的强耦合,导致了黄色物质与叶绿素a之间存在明显的反变关系.