黄河口及邻近海域中悬浮体的分布特征和季节性变化

The results of the suspended material measurement in the Huanghe River Estuary show that the silt movement in the estuary is different during summer and winter. The centric water-mass in Bohai Sea enters the Laizhou Bay, which makes the fresh water occupy the head of Laizhou Bay and prevents the silt from spveading to the sea.The disturbing of wind in winter makes the sediment resuspend which results in the high content of suspended materials in the water. The distribution of suspended materials and salinity in summer indicate that because of its own momentum, the silt from the Huanghe River will go ahead out of the river mouth and the effect of centric water-mass in the middle Bohai Sea is relatively small in summer. The distributions of suspended materials in the mid and bottom layer water during different seasons show that the primary direction of the siltl movement in the estuary is towards NE, whice coincides with the movement of residual current.Our paper also presents the size distribution of suspended materials.According to the data, we consider that the silt from Huanghe River moves mainly in the surface layer and the Huanghe River Estuary belongs to weak mixing estuary.     

冬季黄河口及邻近海域悬浮体粒级组成和分布研究

利用LISST—100激光粒度仪于2006年11月在黄河口及附近海域进行现场粒度调查,揭示了冬季低流量下悬浮体粒度组成和空间分布特征,分析了其制约因素和沉积动力学意义。研究表明,黄河口悬浮体平均粒径为3.00Φ—6.41Φ,平均值为4.66Φ;粒度分布为非正态分布,在表层、中层悬浮体的粒度分布呈双峰和三峰两种模式,在底层则为单峰模式和双峰模式;在表层、中层悬浮体的搬运方式以递变悬浮为主,在中层有少量为跳跃搬运,而底层的悬浮体主要以跳跃搬运为主。黄河口悬浮体粒度组成受底质类型、冲淤状态、黄河径流、海洋动力以及絮凝和生物作用等多种因素的共同影响。     

黄河口附近海域表层悬浮体分布及粒度特征

利用2001年7月进行的两船同步走航调查资料,结合同一时期的陆地卫星合成图像,对枯水期黄河口表层悬浮体空间分布和粒度特征进行了研究。低潮时,黄河河口表层悬浮体含量、温度、盐度在河口口门外5 km范围内变化迅速,表层悬浮体含量和温度向海方向呈指数方式迅速降低,悬浮体含量由519 mg/L下降到20~30mg/L,温度则下降4℃左右;盐度则由1升至33。表层悬浮体含量的变化与表层水体温度、盐度变化有很好的对应关系,温度、盐度变化反映了河流注入的淡水在表层与海水的混合过程。与调查时期接近的一景遥感图像(RGB321)对照,可以看出图像色调变化与测量数值的变化比较吻合。悬浮体平均粒径为6.64~5.26Φ,以粉砂为主。沿测线由河口向海方向,粒度成分和粒径的变化趋势明显,粒径逐渐变粗,黏土成分减少而砂的成分增多,这可能与絮凝作用有关。     

黄河口及其邻近海域营养盐分布特征

1985年5、8月中法联合调查黄河口海域的营养盐,其样品采用常规的分光光度法测定。营养盐的分布总趋势是河口附近浓度高,外海浓度低,河口与外海浓度之比达数百倍。在河口及其邻近海域营养盐的分布梯度与盐度的分布一致。在河口控制营养盐含量的主要因素是河水和海水的混合过程。在119°30′～50′E,37°25′～38°5′N,PO_4—P,SiO_3—Si出现低值区。在此范围附近恰恰浮游植物的总量比较高。对8月份的02站进行了25h的连续观测,其结果是底层营养盐与盐度有良好的负相关性,而表层的相关性较差 黄河具有很高的氮磷比值,这很可能是农业上用氮肥量增多引起的。     

黄河口邻近海域海冰变化特征及机制分析

黄河口邻近海域海冰是渤海海冰的一部分,为了解其独特的变化特征及机制,本研究基于北海预报中心提供的黄河口周边海洋台站观测数据以及CMEMS (Copernicus Marine Environment Monitoring Service)全球海冰密集度再分析数据,使用统计分析和两种滑动相关分析,结合小波相干方法及大气过程的影响,得到长期变化分析的结果。黄河口冰情在1979—2020年间整体呈减轻趋势(–0.25%/a),显然其直接因素为局地温度整体升高;海冰密集度与黄河径流量呈明显正相关,相关系数为0.46,其原因为径流增大导致盐度降低,海冰增加;与北极涛动指数(AOI,Arctic Oscillation Index)呈明显负相关,相关系数为–0.44,因为当北极涛动为正位相时,东亚大槽强度减弱,北极冷空气南侵受阻隔,冬季黄河口的整体气温升高,导致海冰减少;1997年和2016年左右与北极涛动的相关性都出现了显著正异常,其原因为两次强厄尔尼诺事件的影响,同时海冰密集度在1985年左右的跃变可能与AOI和黄河径流量的突变有关。短期变化分析的结果显示:从2010年和2020年冬季逐日的典型寒潮过程与海冰密集度的变化分析可知,海冰与前6 d负积温的相关性最大,平均相关系数为–0.77,寒潮的出现时间、强度及间隔,控制海冰的生成,而整体气温的低频变化控制海冰的维持和发展。     

渤黄海海域悬浮体季节性分布及主要运移路径

依据国家自然科学基金委公共航次2010年和2012年4个航次在渤黄海海域获得的现场悬浮体浓度数据及CTD海洋水文观测数据,结合MODIS L1B数据第4波段反射率值,建立了悬浮体浓度(SSC)与反射率强度的反演模型,反演了渤黄海海域表层悬浮体的月均分布。综合现场实测数据和遥感反演结果,研究渤黄海海域悬浮体的季节性变化特征。利用HYCOM数值模拟得到的各个层位流速数据,分析渤黄海海域主要断面的悬浮体扩散通量。结果表明,渤黄海海域表层悬浮体浓度高值区主要分布在黄河口莱州湾及渤海湾附近沿岸海域、山东半岛沿岸、苏北浅滩至长江口一带、罗洲群岛附近海域以及沿岸其他小河流入海口。渤黄海海域水体结构具有季节性变化特征。夏季,水体上下温差大、层化较强、水动力条件较弱,海域悬浮体浓度相对较低。而在冬季,海域气温较低,水体上下温差小,同时,渤黄海海域强劲的东北风盛行,水体混合强烈,海域悬浮体浓度较高。同时,黄海暖流和山东半岛沿岸流等流系加强,携带悬浮体的能力和效率均大大提高,冬季成为海域悬浮体输运的主要季节。在冬季,黄河三角洲沿岸、山东半岛沿岸以及苏北海岸等区域在强动力作用下的再悬浮成为海域的悬浮体主要来源。黄河三角洲沿岸再悬浮的沉积物通过渤海海峡的南端输入北黄海,在沿岸流的作用下悬浮体输送通量沿程增大,经过成山头海域后转向南输送,输送通量沿程减少,沉积物在黄海中部泥质沉积区汇聚。沉积动力的分析结果显示,冬春季节在山东半岛区域形成的混合锋面对悬浮体的输运路径有重要的影响。     

黄河口及邻近海域浮游植物群落分布特征及与水环境的关系

根据2011—2014年5和8月黄河口及邻近海域浮游植物及水环境数据,探讨了研究海域浮游植物群落的空间分布特征及与水环境的关系。结果表明:调查期间共发现浮游植物108种,隶属于3门46属,其中硅藻门85种,占物种总数的78.7%,甲藻门22种,占20.4%,金藻门1种,占0.9%。5月的浮游植物细胞丰度(2.29×107个/m3)远小于8月(6.83×108个/m3),5和8月浮游植物Shannon-Winner多样性指数(H’)平均值分别为1.79和2.39。通过聚类分析将浮游植物群落和水环境划分为特征差异显著的两个区域(p0.01):黄河口北部及东部离岸海域(Ⅰ组)和黄河口南部沿岸海域(Ⅱ组)。5月Ⅰ组温度(T)、pH、氮磷比(N:P)和化学耗氧量(COD)显著小于Ⅱ组(p0.05),而水深(Depth)和溶解氧(DO)显著大于Ⅱ组(p0.05),Ⅰ组优势种有斯氏根管藻、圆筛藻、具槽帕拉藻和印度翼根管藻,Ⅱ组优势种有斯氏根管藻和圆筛藻;8月Ⅰ组的水深、盐度(S)和透明度(SD)显著大于Ⅱ组(p0.05),而无机氮(DIN)、COD和石油烃(TPH)显著小于Ⅱ组(p0.05),Ⅰ组的优势种包括拟扭链角毛藻、佛氏海线藻、角毛藻和旋链角毛藻,Ⅱ组优势种包括柔弱角毛藻、中肋骨条藻、垂缘角毛藻、角毛藻、佛氏海线藻、拟扭链角毛藻和圆筛藻。调查海域水环境因子与优势种丰度的RDA结果表明,影响5月黄河口北部及东部离岸海域和南部沿岸海域浮游植物优势种空间分布差异的主要水环境因子为T、pH和COD,影响8月浮游植物优势种在2个区域分布差异的主要水环境因子有S和COD。     

黄河口及邻近海域沉积物中铜的研究

利用1984年夏季的现场调查,作者研究了黄河口及邻近海域表层沉积物中铜的地球化学形式。含量及其分布,分析了铜和有机质、铁、锰、锌及中值粒径之间关系,并指出总铜平均含量为20.4mg/kg.其中残渣部分占55％,有机结合铜为19.4％、Fe-Mn氧化物结合铜为12.1％、碳酸盐结合铜为13.1％,可交换铜的含量小于1％。此外讨论了沉积物中各种形式铜含量与铁、锰、有机质及中值粒径关系。     

2004年夏季台湾浅滩及其邻近海域悬浮体成分与分布特征

本文根据2004年7月25日至8月10日在台湾浅滩及其邻近海域获取的悬浮体样品,采用了"微孔滤膜法"取得数据,利用偏光显微镜、体视显微镜和扫描电镜及能谱分析,结果表明:悬浮体含量在水平分布上为由近岸向外逐渐降低,总体上表层悬浮体含量高于底层;悬浮体的成分包括粗颗粒组份(它生矿物碎屑、自生矿物和生源碎屑)和细颗粒组份(无机矿物颗粒和超微生源颗粒),其中表层矿物碎屑分布特征为由岸向外递减,底层矿物碎屑则为近岸低、浅滩区高和浅滩外侧低;自生矿物和表层生源碎屑都具有自岸向外增加的特点;细颗粒组份中无机矿物颗粒为主,超微生源颗粒含量较少.研究区悬浮体分布受水文因素、物质来源及海底地形的影响,中国大陆陆源输入影响研究区悬浮体成分及其分布特征.     

黄河口及邻近海域水体中钙的研究

经研究表明,黄河水中钙含量是我国河流水中含量最高的,其含量为0.0439g/kg,Ca/Cf‰比值为0.549,黄河每年向渤海输入Ca量为2.2×1012g,在调查海区中,钙具有很好的保守性.通过河水与海水混合实验表明,水体中有机物分解,会使水中的钙含量增加,这种影响主要在低盐区,因此黄河水中钙的含量可能随着有机物及其分解情况而变化,调查区域水体中Φ值的平均值为0.474±0.003,其变动的原因可能主要受水体中有机物的影响.整个调查区水体中碳酸钙都处于过饱和状态,其值在450%—370%之间.     

长江口及其邻近海域悬浮颗粒物浓度和粒径的时空变化特征

长江口是典型的高浊度河口,长江口及其邻近海域悬浮颗粒物（suspended particulate matter,SPM）浓度跨度大,泥沙过程活跃、复杂。2015年7月9-20日（洪季）和2016年3月7-19日（枯季）,使用OBS和LISST分别测定了该区域99个和89个站位的SPM浊度、光衰减系数、总体积浓度、平均粒径和粒径谱等参数;同时通过现场过滤测定了各站位表、中、底3层的SPM质量浓度以及典型站位SPM中颗粒有机碳（particulate organic carbon,POC）的δ13C、颗粒氮（particulate nitrogen,PN）的δ15N以及POC/PN摩尔比值。结果表明,浊度、光衰减系数、总体积浓度等3个参数均与SPM质量浓度显示出了显著的正相关关系。研究区域SPM平均粒径一般表层大于底层、枯季大于洪季;长江淡水端元输出的SPM粒径枯季也明显大于洪季。具有相似粒径谱特征的SPM可以通过测定δ13C和δ15N值来进一步区分其来源和组成。SPM质量浓度和总体积浓度等参数结合还可以计算SPM有效密度,用以了解研究区域SPM的沉降过程。结果表明两个季节SPM有效密度和粒径之间显示出了显著的负相关关系,说明枯季长江输出的SPM由于粒径大、密度小、沉降速度低,加之强烈的垂直混合和口门拦门沙附近的再悬浮,随着环流可能到达研究区域北部的最东端;而洪季长江输出的SPM由于粒径小、密度大、沉降速度高,在口门附近快速沉降。     

三峡大坝启用后长江口及邻近海域秋季悬浮体、叶绿素分布特征及影响因素

基于2010年10月在长江口海域海洋综合调查,利用多参数CTD现场调查数据、悬浮体浓度测定数据,对该区悬浮体和叶绿素的空间分布及影响因素进行系统的研究,探讨三峡工程蓄水7a以来长江口的悬浮体和叶绿素的分布特征及变化.结果表明:浊度值与悬浮体浓度存在良好的线性关系,盐度对该线性关系没有明显的影响;长江口及其邻近海域悬浮体主要分布在123°E以西的海域,表现为近岸高、离岸低,表层低、底层高,其分布主要受到水团、长江输入、上升流等的影响;叶绿素在123°E往东的海域含量较高,近岸低,在123°E～124°E之间叶绿素含量最高,其分布主要受到水团、浮游植物种类和季节变化及营养盐的共同影响.与三峡工程蓄水前对比,悬浮体高值区的界限往西移动了近半个经度,同季节的叶绿素含量的平均值降低.     

长江口及其邻近海域磷的分布变化特征

根据2004年4个航次的调查资料,研究了长江河口内及其临近海域磷酸盐和总磷的分布变化特征。结果表明,磷酸盐和总磷的浓度分布都是河口附近高,外海低,但其最大值不在河口内,而在口门外。河口内磷酸盐秋、冬季浓度高,春、夏季低;总磷夏、秋季浓度高,春季和冬季低。口门外磷酸盐和总磷浓度分布都是冬、夏季高,春、秋季低。磷酸盐夏季浓度变化大,分层明显,冬季变化小,垂直分布均匀。总磷春季表、底层浓度接近,其余季节表层都低于底层。通过磷酸盐和总磷与盐度、悬浮体的相关关系研究表明,磷酸盐在河口转移过程中,还受到生物活动、水体垂直对流以及缓冲作用等多种因素的影响。总磷在很大程度上受颗粒磷的控制。     

黄河口及邻近海域沉积物中的叶绿素和有机质

根据1986年8月“中美联合黄河口沉积动力学调查”第二航次的调查资料,研究黄河口及邻近海域表层沉积物中叶绿素—a及其降解产物—脱镁叶绿酸—a和有机质的含量与分布,指出(0—10)cm层中叶绿素—a的含量范围为0.18～2.83μg/g,平均含量为0.78μg/g。脱镁叶绿酸—a的含量范围为0.43～11.36μg/g,平均含量为2.80μg/g。有机质含量范围为0.26～2.20％,平均含量为0.86％ 并讨论了影响以上含量分布与变化的环境因素。     

长江口及邻近海域表层水体溶解氧饱和度的季节变化和特征

根据“908”ST04区块调查的夏、冬、春、秋季四个航次和“908”补充调查的8月航次资料对长江口及邻近海区表层水体溶解氧及其饱和度进行了探讨.研究表明东海北部表层水体在夏季和春季以浮游植物光合作用为主要控制过程,特别是7、8月份长江口外、杭州湾外及浙江近海存在大范围的强光合作用区;秋季以有机质氧化分解过程为主,表层溶...     

黄河口及邻近海域表层沉积物中锌的研究

作者于1984年夏季测定了黄河口及邻近海域表层沉积物中Zn、Fe、Mn、Cu及有机质的含量。结果表明:河口及近岸海域表层沉积物中Zn含量较高Zn与有机质、Fe、Mn、中值粒径呈正相关,相关系数为: γ_(Zn-Org)=0.704 γ_(Zn-Fe)=0.858 γ_(Zn-Mn)=0.802 γ_(Zn-Mdφ)=0.906 本文提出表层沉积物中Zn的地球化学形式、含量及其分布。在调查区表层沉积物中总锌平均含量为80.47mg/kg,其中可交换部分为0.48％,碳酸盐结合部分占5.16％,铁—锰氧化物结合部分占15.5％,有机物结合部分占9.15％,残渣部分为69.3％。     

黄河口海域有机氮的分布特征

海水中含氮化合物按其化学存在形式可分为无机和有机两大类,前者主要是 NO_~-、NO_2~-、NH_4~+;后者主要是蛋白质、氨基酸、尿素等。按其存在形态又可分为颗粒态和溶解态含氯化合物。海洋有机分析中,一般是采用能否被GF/C玻璃纤维滤膜截留来区分溶解态和颗粒态。能被截留的为颗粒态有机氮(PON),主要是生物体及其残骸碎屑中的含氮化合物。通过滤膜的为溶解态,包括溶解无机氮(DIN)和溶解有机氮(DON)。     

黄河口及邻近海域水体中总碱度的研究

本文报道了1985年5—6月间在黄河口及邻近海域水体中总碱度及CO₂各分量的分布情况。结果表明,黄河水具有高碱度的特性,海-河水混合过程具有较好的保守性。在进行的海-河水混合模拟实验中发现,在低盐水中总碱度会受到有机物分解的影响。文中还讨论了总碱度各分量的情况及过剩碱度等问题。同时还发现硼在黄河口区也具有较好的保守性。     

黄河口邻近海域浮游幼虫群落结构季节变化

基于2019−2020年4个季节的6个航次海上生态调查,研究黄河口邻近海域的浮游幼虫群落结构及其与环境因子的关系,旨在为海域生物多样性保护与重要生物资源养护提供科学基础。结果显示：在黄河口邻近海域,共鉴定出浮游幼虫16类,阶段性浮游幼虫是主要组成类群。浮游幼虫月均丰度以11月最高、1月最低。浮游幼虫香农−威纳多样性指数（H'）夏季（6−8月）高和秋冬季（11月至翌年1月）低。双壳类幼虫和无节幼虫是海区各季节的优势种及浮游幼虫总丰度的主要贡献者,腹足类幼虫、多毛类幼虫以及耳状幼虫、桡足幼虫等是季节性出现的优势种。春−夏间优势种组成更替率高。相对高丰度浮游幼虫主要分布于黄河口入海口附近、小清河口及莱州湾中部。基于浮游幼虫类群丰度组成的聚类分析,可将调查月和站位各分为3个不同的聚类组。月聚类组分别为春季（4月）、夏秋季（6−11月）和冬季（1月）,春季、冬季聚类组的代表类群是无节幼虫,夏秋季聚类组的代表类群是双壳幼虫。3个站位聚类组的组成站位的地理分布交错,代表类群都为双壳类幼虫和无节幼虫。多元方差（MANOVA）和相似性分析（ANOSIM）检验显示,海区内浮游幼虫的多样性指数、丰度、群聚结构等都表现为月间差异显著（p<0.05）,站位间差异不显著（p>0.05）。生物−环境逐步多重回归分析表明,影响浮游幼虫群聚结构的最佳环境因子组合为水温和浮游动物丰度。     

南海及邻近海域海面风场季节性变化的空间差异

使用QuikSCAT月平均数据研究南海及邻近海域海面风场季节性变化的空间差异。矢量经验正交函数分析方法的结果表明,受季风影响该海域海面风场以季节性变化为主,包括年循环和半年周期循环,并且季风对各区域的影响强度也有所不同。通过计算各网格点风速时间序列的方差及季节性循环所占的比例可以得知,纬向风和经向风方差的空间分布形式不同,最大值分别发生在长山山脉以南和以东海面;与经向风相比,纬向风年周期循环所占的比例从南到北空间变化很大,从80%下降到10%,而在东海南部海域则以半年周期变化为主。选取5个代表性区域进行比较,可见海面风年变化形式也具有明显的空间差异。