渤海悬浮物分布的遥感研究渤海悬浮物分布的遥感研究

利用渤海湾和莱州湾现场实测的悬浮物含量和光谱数据，建立了基于555和670 nm波段遥感反射率的悬浮物含量遥感反演模型。经检验，模型平均相对误差优于20%，对输入端误差不敏感。基于该模型，利用ENVISAT MERIS遥感数据，从空间分布格局、大风过程的短期扰动以及季节性差异等方面分析了渤海悬浮物的时空分布特征。（1）渤海悬浮物含量的高值区集中分布在莱州湾（尤其是黄河口和莱州湾湾底）和渤海湾沿岸，此外在辽东湾沿岸海域悬浮物含量也相对较高，而在渤海大部水体悬浮物含量较低。（2）大风过程可在短期内（约1~3 d）显著改变全渤海的悬浮物空间分布格局，其中渤海湾和莱州湾响应最为强烈，辽东湾响应相对较弱，这与其各自的水深条件、底质类型和悬浮物粒径等因素有关。（3）渤海悬浮物含量总体上呈春夏低、秋冬高的分布特征；季节性差异最显著的区域是渤海湾、莱州湾和辽东湾，差异性最小的是秦皇岛近岸海域；风力等气候因素是悬浮物分布呈现季节性差异的主要原因，入海径流是另一重要因素     

渤海悬浮物分布的遥感研究

利用渤海湾和莱州湾现场实测的悬浮物含量和光谱数据,建立了基于555和670nm波段遥感反射率的悬浮物含量遥感反演模型。经检验,模型平均相对误差优于20%,对输入端误差不敏感。基于该模型,利用ENVISAT MERIS遥感数据,从空间分布格局、大风过程的短期扰动以及季节性差异等方面分析了渤海悬浮物的时空分布特征。(1)渤海悬浮物含量的高值区集中分布在莱州湾(尤其是黄河口和莱州湾湾底)和渤海湾沿岸,此外在辽东湾沿岸海域悬浮物含量也相对较高,而在渤海大部水体悬浮物含量较低。(2)大风过程可在短期内(约1~3d)显著改变全渤海的悬浮物空间分布格局,其中渤海湾和莱州湾响应最为强烈,辽东湾响应相对较弱,这与其各自的水深条件、底质类型和悬浮物粒径等因素有关。(3)渤海悬浮物含量总体上呈春夏低、秋冬高的分布特征;季节性差异最显著的区域是渤海湾、莱州湾和辽东湾,差异性最小的是秦皇岛近岸海域;风力等气候因素是悬浮物分布呈现季节性差异的主要原因,入海径流是另一重要因素。     

渤海岸线地形变化对潮波系统和潮流性质的影响

采用有限体积近岸海洋模型FVCOM,基于渤海2004和2014年的岸线地形数据,构建渤海2个年份的三维潮汐潮流数值模式;通过数值模拟研究,探讨了渤海岸线地形变化对潮波系统和潮流性质的影响。数值模拟结果表明:岸线地形变化后,半日分潮潮时在渤海湾、莱州湾和渤海中部东南海域提前,在辽东湾和渤海中部西北海域滞后;振幅在渤海湾及辽东湾增大,在莱州湾及渤海中部减小;位于秦皇岛和黄河口的半日分潮无潮点位置分别向西南和东南方向移动。渤海绝大部分海域全日分潮潮时提前,振幅增大,位于渤海海峡的全日潮无潮点位置向东移动。潮流性质系数在莱州湾增大,在渤海其他大部分海域减小,渤海规则半日潮流海区范围略有增加,不规则半日潮流海区范围相应减少。     

渤海海底地貌类型及其区域组合特征

近几年来,随着渤海油气的钻探,迫切需要对海底地貌条件进一步调查与研究。本文分析了渤海区域地貌特征及基本类型,在理论和实际上都有一定意义。一、海底地形轮廓渤海海域通常划分为:辽东湾、渤海湾、莱州湾、中央海区和渤海海峡。这五部分构成三湾挟持的海域轮廓,恰似呈北东向放置的梯形。依此量测,渤海最长(辽河口至羊角沟     

渤海海底地形特征

基于2004—2010年渤海海底地形地貌调查资料,结合前人对渤海海底地形的认识,对渤海海底地形5个区(辽东湾、渤海湾、莱州湾、渤海中央盆地和渤海海峡)的地形及微地形,进行了全面的分析描述。并与1985年出版的渤海地形图进行比较,寻找渤海地形近几十年来的变化并分析其原因。分析表明:渤海海底地形平缓,从辽东湾、渤海湾和莱州湾三个海湾向渤海中央盆地及东部渤海海峡倾斜,平均水深18m;由于环境变化和人类活动,导致部分近岸海域的水深比40多a前的水深变浅,而渤海中央盆地发生侵蚀,水深加深。     

渤海硝酸盐氮和亚硝酸盐氮季节循环分析

根据1985－1987年期间19个月份的断面调查资料分析，莱州湾、渤海湾是硝酸盐氮浓度较高的海域，辽东湾、渤海湾是亚硝酸盐氮浓度较高的海域。硝酸盐氮浓度冬季最高，夏季最低；亚硝酸盐氮浓度秋季最高，春季最低。硝酸盐氮浓度的季节在莱州湾、渤海湾海域最大；亚硝酸盐氮浓度的季节变化在辽东湾最大。在分析海域，秋季硝酸盐氮浓度表、底层差异最大；夏季平均亚硝酸盐氮浓度表、底层差异最大。海洋生物化学过程是引起渤海硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度季节变化的主要原因。渤海硝酸盐氮和亚硝酸盐氮基本维持着准平衡态季节循环，底层硝酸盐氮和亚硝酸盐氮准平衡态季节循环比较稳定，表层的季节循环容易受到其他因素的影响发生变异。     

2018年6月渤海大型水母分布特征

2018年6月使用渔业底拖网采样，对渤海大型水母进行了全面调查，调查船舶为"中渔科102"渔业科考船。本研究分析了渤海大型水母的种类组成、渔获密度与伞径大小，并对其源地进行了探讨。结果表明：本次调查共采集到海月水母、沙海蜇、海蜇、多管水母四种大型水母，其中海蜇、多管水母数量较少，各采集到一只。海月水母在渤海三湾均有分布，各海区伞径大小无显著差异且多为幼体（<10cm），密度高值区出现在渤海湾东南侧海域，可达38-221.21ind./（net·h），辽东湾海月水母出现于湾南，密度<5ind./（net·h），湾北未见；作者推测，海月水母在渤海沿岸可能存在多个源头，诸如：莱州湾与渤海湾交界近岸海域、河北近岸、辽东湾大连近岸以及北部近岸。沙海蜇在渤海分布较广，辽东湾为密度高值区，均值为（35.32±21.64）ind./（net·h），但伞径较小，均值为（12.15±6.52）cm；与此相对，渤海湾与莱州湾外侧海域沙海蜇密度虽小[<20ind./（net·h）]，但伞径要显著大于辽东湾，最大伞径均值可达（33.86±7.40）cm；作者推测，沙海蜇在渤海海域发源地主要集中于辽东湾近岸，渤海湾与莱州湾，外海出现的沙海蜇可能源于辽东湾，随海流运输至此。海月水母、沙海蜇在渤海发生时间要晚于黄、东海。本研究结果可为深入分析渤海大型水母的种群动态变化、暴发机理提供基础。     

渤海海域表层沉积物中的多环芳烃综述

为保障渤海海域的污染物控制和生态环境保护,文章基于已有监测数据,分析渤海海域表层沉积物中多环芳烃(PAHs、LPAHs、HPAHs和CPAHs)的分布、来源及其与沿岸陆地的相关性。研究结果表明:PAHs、LPAHs、HPAHs和CPAHs含量最高的海湾分别为莱州湾、渤海湾、辽东湾和渤海湾,3个海湾均以LPAHs为主;PAHs及其各类组成的来源主要包括入海河流携带的陆源污染物,海流输送并沉积的泄漏原油以及港口、城市和工业基地的排放污水;PAHs的分布受沿岸土地开发利用以及工业和城镇建设等人类活动影响较大,且沿岸土壤中的PAHs对海洋环境造成破坏。     

基于长期浮标观测资料与数值模式的渤海潮流性质研究

基于渤海7个大型浮标各近1年的海流观测资料,结合采用FVCOM模式建立的渤海潮汐潮流模式,对渤海的潮流性质进行分析,并将结果与1992年版海洋图集进行比较。结果表明:辽东湾、渤海湾属规则半日潮流;莱州湾的大部属规则半日潮流,小部分为不规则半日潮流;渤海中央及渤海海峡海域属不规则半日潮流;渤海海峡东南侧存在以烟台芝罘岛为中心的规则全日潮流向不规则半日潮流过渡区域。海洋图集中龙口附近海域的不规则全日潮流类型区并不存在;莱州湾湾底东部的不规则半日潮流区为规则半日潮流类型。     

渤海南部性成熟黄鲫季节分布的研究

渤海南部黄鲫的性成熟期为5月中、下旬—7月中、下旬，盛期为6月上、中旬，其中渤海湾黄鲫的性成熟期比莱州湾晚10天左右。群体主要分布于莱州湾西北部和渤海湾南部，其次是渤海湾西部海域，渤海湾北部和莱州湾南部不是黄鲫产卵场。黄鲫性成熟个体分布的温、盐度范围分别为15－27．1℃和28．98－32．14，属广温狭盐性，数量分布与温、盐度有密切相关关系。     

环渤海典型海湾沉积物重金属环境特征与污染评价

对渤海典型海湾近年来沉积物重金属数据分析的结果表明,Hg,Cu,Cd质量浓度的平均值均超过中国海域的平均值,其中Hg和Cd超标,高值区主要分布在锦州湾、大连湾附近海域,南堡镇和曹妃甸以南海域以及东营、莱州沿岸海域。地累积指数法的评价结果显示,沉积物重金属Cd污染属于轻度污染,其余重金属未发生污染。渤海典型海湾生态危害风险最大的重金属元素为Cd,Hg次之,其余Pb,Cu,As,Cr,Zn这5种重金属均为低生态危害等级。辽东湾海域重金属生态危害风险的顺序为CdHgPbAsCuZnCr;渤海湾海域重金属生态危害风险的顺序为CdHgPbCuAsCrZn;莱州湾重金属生态危害风险的顺序为CdHgPbAsCuCrZn。目前辽东湾沉积物重金属总潜在生态危害程度相对严重,主要分布在长兴岛、秦皇岛至锦州湾沿岸;莱州湾重金属生态危害程度一般,潍坊沿岸部分地区总潜在生态危害程度相对较高;渤海湾重金属污染生态危害程度相对较轻。     

较大尺度下潮流物模试验理论可行性的数值研究

以渤海及其局部海域为例,通过数值模拟量化地转缺失对水动力过程的影响,评价不同空间尺度下实施潮流物理模型试验的理论可行性。结果表明,对整个渤海、辽东湾这么大尺度的海域实施物模试验理论上是不可行的;对90km尺度的渤海湾,地转缺失使模拟结果存在较大偏差;对莱州湾61km尺度的海域可进行物模试验。研究确定60km为实施潮流物模试验一般的理论允许尺度。     

基于GOCI的渤海悬浮物分布及日变化遥感初探

悬浮物作为污染物示踪剂,对研究海区陆源污染扩散、分布极为重要。利用2008-2017年渤海多个航次的现场实测光谱和悬浮物浓度数据,研究了渤海表层悬浮物浓度遥感反演算法,发现秦皇岛海域悬浮物算法不同于其他渤海区域。将反演算法应用于GOCI静止卫星影像,得到2015年9月13日8个时相的渤海悬浮物浓度空间分布形态,并探讨了8 h短周期内的变异幅度。研究结果表明:渤海大部分悬浮物浓度较低(0~10 mg/L),短周期内变异幅度很小;悬浮物高值主要分布在以黄河三角洲为中心的渤海湾、莱州湾沿岸一带(最高可达300 mg/L),短周期内变异幅度大(60 mg/L以上,可达200 mg/L);辽东湾辽河口区域、复州湾、金州湾附近海域悬浮物浓度相对较高,金州湾部分区域短周期内变异幅度较高,或与该区域围填海等人为活动有关。     

渤海海区COD分布及对海水富营养化贡献分析

于2002年8月10～18日和2003年8月12～28日对渤海海区进行了海水水质调查。结果表明,调查海域化学耗氧量(COD)平均浓度分别为0.70 mg/L±0.21 mg/L和0.63 mg/L±0.18 mg/L,其中相对高值区(>1 mg/L)主要分布在辽东湾北部,莱州湾南部和中央海区西北部海域,而相对低值区(<0.6 mg/L)主要分布在中央海区东南部。分析表明,调查海域COD浓度不仅远远低于国家一类海水水质标准,而且也大大低于渤海沿岸水。进一步分析表明,COD对于调查海域富营养化的贡献仅为1/4左右,这一结果证明了造成渤海海区富营养化的化学污染物不是COD。     

渤海水交换的数值研究-水质模型对半交换时间的模拟

介绍了几种关于水交换的概念和模型。认为以水质模型模拟半交换时间研究海域的水交换能力更全面、客观。对渤海水交换的研究表明 ,由于渤海环流结构及季节变化 ,使得渤海 3个海湾及渤海中部交换能力相差很大 ,莱州湾交换能力最强 ,辽东湾特别是其西部海域交换能力最弱。交换时间与物质初始浓度无关 ,与投放时刻、外源强迫密切相关。在治理渤海环境时 ,应分区进行 ,注意选择污染物排放时间和位置     

渤海近岸水体有色溶解有机物的光吸收特征及其分布

依据2011-08和2012-05的现场调查资料,分析渤海水体有色溶解有机物(CDOM)的光谱吸收特性,研究其分布变化特征及影响因素。结果表明:渤海水体a_(355)的变化范围为0.38~4.15m~(-1),均值为1.33m~(-1),表现为莱州湾渤海湾辽东湾,春季夏季的时空变化特征;表层海水a_(355)的水平分布基本呈近岸及河口区高、远岸稍低的变化规律。光谱斜率S_(275~295)和S_(350~400)的变化范围分别为0.011~0.074nm~(-1)和0.012~0.195nm~(-1),春季整体高于夏季。光谱斜率比S_R的变化范围为0.25~2.25,平均值为0.88,夏季略高于春季,其中春季渤海湾最高,莱州湾次之,辽东湾最低;夏季则莱州湾高于渤海湾。渤海春季水体CDOM主要来源于生物现场生产和底层沉积物再悬浮释放,夏季则主要受陆源径流输入的影响。不同时空条件下CDOM在咸淡水的混合过程中也有着不同的表现,春季多呈非保守行为;夏季莱州湾呈保守行为,渤海湾则呈非保守行为。     

潮汐驱动下的辽东湾水动力及入海污染物输移特征

通过建立水动力学模型、物质输运模型和年龄模型,对渤海辽东湾潮汐驱动下的水动力状况和污染物输移扩散过程进行了数值模拟研究。结果表明,辽东湾海域入海径流对辽东湾整体流场和水交换过程影响不大,其主要影响集中在河口附近海域。在潮汐的驱动下,辽东湾内形成了复杂的环流结构,辽东湾南北海域分别存在顺时针、逆时针的环流,而辽东湾湾口又存在逆时针环流,使得水交换能力较弱,对辽东湾向外海的物质输运产生不利影响,湾顶附近海域的物质主要通过扩散过程与外海进行交换。年龄模型的计算结果表明,辽东湾河流入海污染物在河口附近停留时间较长,向远区的输运需要较长时间。入海污染物的影响具有局地性,对局部海域水质尤其是辽东湾湾顶的水质会产生不利影响。     

渤海重现期波高的数值计算

利用RAMS大气模式给出的20年风场资料,利用SWAN近海波浪模式对渤海海域的波浪进行了20 a数值计算.通过与一般过程和大风过程的实测资料的对比后发现.波浪模拟值与实潮值符合地较好,SWAN模式适合渤海海域波浪的计算。通过分析发现.辽东湾常浪向为SSW。强浪向为SSW;渤海中部常浪向为S,强浪向为NE;渤海海峡常浪向为NNW,强浪向为NNW;莱州湾常浪向为S,强浪向为NNE;渤海湾常浪向为S.强浪向为NE。渤中偏东南海域(38°～39°N,119.5°～120.5°E)多年一遇有效波高最大.其中百年一遇有效波高最大值达到6.7m。     

2012—2013年冬季渤海海冰数值模拟研究

本文基于三维有限体积海洋模式FVCOM及其海冰模块,利用美国国家环境预报中心(NCEP)的逐时大气数据资料作为模式强迫场,以及通过调和优化后的WOA月平均气候态温盐场数据作为模式初始场,对2012年11月至2013年3月渤海海冰进行了数值模拟。通过对比数值模拟与实际海冰外缘线距离及海冰覆盖面积,模型能较好地模拟出整个渤海海域海冰的生消趋势与过程。渤海海冰密集度与厚度的时间空间分布特征具有较高的相似性与同步性:初冰时,辽东湾最先出现海冰;盛冰时,在辽东湾两者均达到最大;融冰时,海冰在莱州湾、渤海湾、辽东湾依次消失;在各个冰期,各个海湾湾顶的海冰密集度与厚度大于海湾整体水平。浮冰冰速与潮流流速、流向较为一致。在盛冰期,冰应力在辽东湾湾底东侧附近区域较大,最高能达到10 000 N/m。通过敏感性实验,发现证实了气温是影响渤海海冰生消的关键因子,每当气温变化1℃,渤海日平均净热通量偏差可达10～20 w/m~2左右,各湾最大冰外缘线距离改变10～20 n mile,初冰日与终冰日也会有5 d左右前后变化;潮汐分潮振幅的改变对海冰整体分布影响不大,但对海冰的冰速影响较大,每当潮汐分潮振幅变化10%时,平均冰速将正相关变化0.016 m/s左右。     

ADCIRC模式在渤海M2分潮模拟中的应用研究

利用有限元方法的ADCIRC (Advanced Circulation Model)海洋模式,建立了渤海高分辨率的二维潮汐潮流模型,模式结果与实测资料吻合良好.模式成功模拟出了M2分潮在渤海的2个无潮点和3个圆流点,位置与前人的研究结果基本一致.M2分潮流在渤海中央为顺时针旋转的旋转流,在辽东湾、渤海湾和莱州湾基本为...