渤海湾泥质区南部悬浮体夏季输运过程与机制

为了解渤海湾泥质区南部近岸及毗邻海域夏季悬浮体输运格局,分别在湾内、湾口、湾口外和黄河口外NE向剖面处设置站位,进行25 h海流、温盐连续观测及悬浮体浓度（SSC）测定。结果显示,高温淡水以羽状流的方式自近岸向渤海中部传输,高浊度悬浮体多出现在涨急和落急的流速较高时期,较高的SSC值多出现在距底5 m水深范围,其中湾内和湾口两站的底层SSC值最高,分别可达约130 和80 mg/L,黄河口外NE向剖面20 m以深海域SSC值最小,均低于40 mg/L。单宽输沙率具有潮周期性特点：湾内A1站涨潮和涨平期以向湾内近岸输沙为主,落潮和落平期以向湾外输沙为主,潮平均单宽输沙率为7.8 g·m−1·s−1,方向为280°;湾口A2站涨落潮流输沙方向相反,整体以SE向朝湾外近岸输沙为主,潮平均单宽输沙率为7.2 g·m−1·s−1,方向为328°。湾外A3站涨潮和涨平时期输沙方向基本相反,大小相当,落潮和落平时期输沙方向以偏E和偏NE向为主,潮平均单宽输沙率为4.7 g·m−1·s−1,方向为77°。黄河口SE向的两个站位涨潮时输沙偏SE向,涨平时输沙偏NW向,落潮时输沙偏NW向,落平时输沙偏N向和偏NE向,两站的潮平均单宽输沙率方向以偏N向为主,A4站的潮平均单宽输沙率为5.2 g·m−1·s−1,方向为94°,A5站潮平均单宽输沙率为7.7 g·m−1·s−1,方向为102°。潮平均单宽输沙率以拉格朗日输沙贡献最显著,在湾口泥质区南部和东南部水深15～25 m的海域,垂向净环流的影响较大,有抵消一部分拉格朗日输沙率的作用,且对潮平均单宽输沙率的影响比湾内和25 m以深海域的大,其他分量数量级较小,对潮平均单宽输沙率贡献较小。水体以混合为主,水体层化程度加强对各站位悬浮体输运均有一定的抑制作用。     

夏季渤海湾中北部悬浮体分布

基于夏季渤海湾中北部312个站位的悬浮体观测资料,细致刻画了夏季该海域的悬浮体浓度的分布特征,并分析其形成原因。渤海湾中北部悬浮体水平分布表现出近岸高、远岸低,底层高、表层低的分布趋势。悬浮体体积浓度的垂直分布表现为两种类型:渤海湾的西部和中部的浅水海域,由表至底悬浮体的体积浓度逐渐增大;渤海湾湾口海域表底层附近的悬浮体体积浓度随深度变化不大,但在10~15 m深度处出现极大值。悬浮体体积浓度这种垂直分布的差异性与温跃层的存在有关。温跃层内水体层结稳定,海水垂直扩散系数小,导致颗粒物和营养盐富,生物体聚集,进而使得观测得到的悬浮体体积浓度在该层内出现峰值。     

辽河口海区悬浮体运移扩散动力特征

控制着辽河口海区悬浮体运移的主要动力是河流迳流、潮流和余流．它们对最大浑浊带中河水与海水的混合，密度流循环以及悬浮物的沉降和运移共同起作用．悬浮物向海运移与河口区最大浑浊带有关，即与河流迳流、潮流和余流作用所控制的悬浮物数量有关。悬浮物向海运移似乎遵循两个周期：１．小潮—大湖周期；２．河流迳流丰枯周期．最大运移发生在大潮期和河流迳流丰水期。     

南黄海海水中悬浮体分布的水动力因素统计分析

以１９８３年１１月和１９８４年７月的南黄海中美沉积动力学联合调查的悬浮体原始资料为基础，同时结合南黄海水文气象资料，对该海域进行了悬浮体沉积动力学分区。通过对悬浮体含量与水文象因素的统计分析。得知潮流因子是决定南黄海海水中悬浮体平面分布的主要相关因子，但冬季风暴对悬浮体含量的普遍提高具有决定性的影响，且风因子在冬季对悬浮体含量的提高在整个研究区内的表现并不均匀，它同其他优动因子一起，在一定程度上破     

辽河口海区悬浮体运移扩散动力特征

控制着辽河口海区悬浮运移的主要动力是河流迳流、潮流和余流。它们对最大浑浊带中河水与海水的混合，密度流循环以及悬浮物的沉降和运移共同起作用。悬浮物向海运移与河口区最大浑浊带有关，即与河流迳流、潮流和余流作用所控制的悬浮物数量有关。悬浮物向向运移似乎遵循两个周期：１．小潮－大潮周期；２．河流迳流丰枯周期。最大运移发生在大潮期和河流迳流丰水期。     

东海透光度分布的夏季特征及其与陆架悬浮体运移的关系

利用1987年夏季 (6～7月 )中国科学院海洋研究所“科学1号”船在东海考察的透光度资料 ,分析了透光度在东海的分布特征以及与东海陆架悬浮体运移的关系 ,结果表明 :(1)沿123 30′E北上的台湾暖流宛如一道屏障 ,将长江的悬浮物质阻挡在123 30′E以西 ;(2)长江口门北面的悬浮物质由于受到长江冲淡水转向和北上的台湾暖流的共同作用 ,难以继续贴岸南下 ;(3)台湾暖流和黄海暖流很可能是黄海沿岸流携带的悬浮物质不能继续向深海输运的主要原因 ,两支流似乎也起到了屏障作用 ,将悬浮物质阻挡在126 30′E以西和30 30′N以北 ;(4)温跃层的存在是底层高悬浮体含量的海水难以到达表层的主要原因     

基于ADCP反演渤海湾悬浮体浓度年变化

基于座底ADCP实测回波强度信号,结合短期实测悬浮体质量浓度,反演长时间序列悬浮体质量浓度,定量分析了渤海湾近一年悬浮体质量浓度变化特征及其影响因素。结果表明：受风浪影响,该区悬浮体质量浓度具有明显季节性变化特征,风浪作用强烈的季节其悬浮体浓度表现为相对高值。悬浮体净输运同样具明显季节性变化,秋冬强风浪作用下,悬浮体的净输运量明显增加;而在不同季节,月净输运方向具有不同的主输运方向。悬浮体质量浓度日变化受潮流控制明显,长周期变化则主要与风场的变化有关。潮流涨急过程与风致大浪过程均可引起沉积物再悬浮,导致悬浮体浓度明显增高。     

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。     

胶州湾海水中悬浮体的分布及其季节变化

海水中的悬浮体包含有机物和无机物,有机物主要为有机碎屑颗粒,例如植物碎屑、浮游生物等;无机物主要是无机碎屑矿物、粘土矿物,也有少量硅质生物骨骼。海水中无机颗粒物质能通过吸附作用,从海水中有效地富集有机溶解物质。海水中天然有机物的分布、变化与浮游生物的活动密切相关,在海洋食物链中占有重要地位,海水中的颗粒有机物是某些游泳动物和底栖动物的食物,因此,海水中有机物的存在不仅对海洋生物有一定的生态学意义,而且对海洋无机元素的存在形式和地球化学转移过程都有直接影响。 胶州湾是一个典型的半封闭海湾,平均水深7m,面积390km2,自然环境优良,水产资源丰富,因此胶州湾的生态环境、生物资源及生态系统持续发展的研究对胶州湾的综合开发利用具有十分重要的意义。胶州湾海水中悬浮体的分布与变化是胶州湾生态环境研究中的一个重要组成部分。本文根据胶州湾海水中悬浮体的定点观测资料,阐明了胶州湾海水中悬浮体平均含量的分布及其季节变化特征,分析了影响悬浮体含量变化的主要因素。     

冬、夏季东海北部悬浮体分布及海流对悬浮体输运的阻隔作用

依据1987年6月、1996年12月、1997年2月和1998年7月在东海北部所取得的悬浮体、温度和盐度资料就该区冬季和夏季的悬浮体分布、影响因素和输运进行了研究,结果表明该区悬浮体分布具有明显的季节性变化,在中、外陆架区悬浮体含量冬季明显高于夏季.悬浮体的分布及输运受到东海环流、风暴和潮流等的影响,其中东海环流的季节性变化是主要影响因素.受台湾暖流的阻隔,冬季和夏季长江入海泥沙在东海基本不能越过124°00'E以东海域.黄海沿岸流携带着老黄河口水下三角洲的再悬浮沉积物向陆架东南扩散,其搬运的量和在中、外陆架区的扩散范围冬季显著大于夏季.在黄海暖流的阻隔下,陆架悬浮体冬季和夏季在32°N断面很少能扩散至126°30'E以东海域.台湾暖流和黑潮爬升水的阻隔作用使得冬季和夏季陆架悬浮体在P-N断面也基本不能扩散至陆架边缘.冬季在东海北部可有部分陆架悬浮体输送到冲绳海槽,但有区域性,其输送的可能位置是在P-N断面以北、32°N断面以南之黄海沿岸流向东南延伸的陆架边缘;夏季陆架悬浮体基本滞留在陆架区.     

莱州湾悬浮泥沙分布形态及其与底质分布的关系

根据卫星遥感图像和历史观测资料分析,莱州湾的高悬浮物浓度区基本在以黄河口为中心的北侧海域,而湾顶往往浓度低。2002年8月针对莱州湾的底质类型、悬浮物粒径分布以及海流、盐度的航次调查资料显示,莱州湾的底质类型决定着其悬浮物的分布形态。距黄河口较近的区域底质粒级分布呈明显的双峰结构,即一个较粗的峰值和一个较细的峰值,而较细的峰值与水体中悬浮颗粒的粒径相近;距河口较远站位的底质分布则呈现单峰结构,并且底质的粒径较粗。因此,在一般潮流作用下,河口附近底部沉积物容易形成再悬浮,水体中悬浮物浓度较高;而距河口较远的区域底部沉积物再悬浮相对困难,水体中悬浮物浓度较低。本研究结果对莱州湾悬浮泥沙分布形态给出了合理的解释。     

莱州湾西南部海域悬浮泥沙浓度变化规律及输运机制

根据2015年6月莱州湾西南部海域5个站位大小潮25 h海流连续同步观测及悬浮泥沙取样资料,分析了研究区悬浮泥沙浓度的时空变化规律;结合通量机制分解法,研究了悬浮泥沙输运机制,并探讨了悬浮泥沙浓度变化的影响因素。结果表明,莱州湾西南部海域悬浮泥沙浓度整体具有由北向南逐渐减小、由表层向底层逐渐增加的趋势;底层悬浮泥沙浓度在涨、落急时段出现峰值;潮周期内悬浮泥沙输运表现出不对称性,并且平流输运在悬浮泥沙输运中起到主导作用;水动力是影响悬浮泥沙浓度变化的主要因素,悬浮泥沙浓度与流速变化基本呈正相关关系,但浓度峰大多滞后流速峰1~2 h。     

莱州湾沉积物有机质来源

应用C/N、δ13C、δ15N解析了莱州湾沉积物有机质来源,发现湾内有机质主要存在海洋、河口浮游植物以及陆地有机质3种来源。通过C/N、δ13C定量示踪,发现海洋浮游植物是湾内沉积物有机质的最主要来源,相对含量在41.6%—58.5%之间。河口浮游植物有机质、陆源有机质相对含量波动较大,分别在3.8%—43.8%、0—53.5%之间。海洋浮游植物有机质在整个海湾都表现出较高含量。近岸河口附近海域往往表现出高含量的河口浮游植物有机质特征,陆源有机质含量较高区域大都集中在黄河口周围海域,高河口浮游植物有机质以及高陆源有机质特征在黄河口周围海域均有出现。     

渤海海峡悬浮体分布、通量及其季节变化

渤海海峡是渤黄海物质交换的重要通道,同时也是黄河入海泥沙向黄海搬运的必经路径。本文以2006—2009年渤海海峡8个站位四个季节的悬浮体、CTD数据为基础,将标准层悬浮体浓度数据与浊度数据对比获得高垂直分辨率的悬浮体浓度数据,分析其季节变化特征,并结合日均风场驱动的高精度数值模型模拟的渤海海峡流场,计算了四个季节渤海海峡悬浮体通量。结果表明,北黄海冷水团的入侵和退缩是渤海海峡温盐及其季节变化的重要特征之一,四季节流场特征均为"北进南出";渤海海峡中上层悬浮体浓度分布为海峡南部浓度高、北部浓度低,夏季海峡北部下层北黄海冷水团控制海域悬浮体浓度高于周围水体。春季、夏季、秋季、冬季悬浮体浓度依次增高。观测期间渤海海峡悬浮体的年净通量约为251.63万吨,其中输往黄海方向的悬浮体通量约占黄河年平均输沙量的4.27%。     

夏季莱州湾水域营养盐现状及影响因素

根据2012年7—8月对莱州湾199个站点的调查数据,对水体营养盐的分布状况与影响因素进行分析和研究。结果表明:夏季莱州湾表层水体中的营养盐浓度略高于底层。表层营养盐的分布特征基本一致。受河流陆源输入、东部水产养殖、浪潮流叠加效应和海水扩散稀释能力等的影响,高值区主要分布在黄河等河流入海海口附近以及东部的养殖区,浓度沿着西南向东北方向含量逐渐降低。底层与表层水中大多数营养盐分布特征大致相同,但底层营养盐的浓度在河口和养殖区的水平变化梯度减小。     

夏季东海陆架不同水团对悬浮体物质组成及粒度分布的影响

基于2012年7月东海陆架水文及悬浮体粒度等实测数据,分析不同水团内悬浮体物质组成和粒度分布特征,并探究其影响因素,为查明东海陆架海区陆源沉积物输运扩散机制、揭示海底沉积物来源和成因机制等提供理论依据。结果显示:夏季东海陆架悬浮体由两部分构成,即≤128μm的无机颗粒和?128μm以浮游生物为主的颗粒,其平均体积浓度分别为3.5μL/L和8.4μL/L。悬浮体空间分布受到该海域水团类型的制约。长江冲淡水、台湾暖流表层水、台湾暖流深层水、台湾海峡暖水以及东海冷涡的悬浮体粒径均呈双峰分布,峰值位于27.7—74.7μm和391μm;苏北沿岸流影响海域悬浮体粒径呈单峰分布,小颗粒端含量极低。悬浮体粒度组成及其空间分布差异与水团挟带的无机颗粒、营养盐输送以及水体界面阻隔密切相关。其中,长江冲淡水挟带大量无机颗粒和营养盐进入东海,致使其无机颗粒和浮游生物含量均为研究区最高;苏北沿岸流经长距离扩散后挟带的无机颗粒大多已经沉降,因此无机颗粒含量在研究区最低,而其挟带的丰富营养盐,致使浮游生物含量为次高值;台湾暖流表层水、台湾暖流深层水、东海冷涡以及台湾海峡暖水中悬浮体均以无机颗粒为主,其中前三个水团的水体界面处浮游生物含量较高;不同水团垂向交界处常形成温、盐跃层,跃层能够抑制底层营养盐向表层的扩散,导致跃层位置成为浮游生物高含量区。     

黄河口毗邻渤海陆架区悬浮体成分

扫描电镜配合能谱分析、X射线衍射及光学显微镜分析表明,黄河口毗邻的渤海陆架区悬浮体主要由矿物、浮游生物和有机包膜三类成分组成。在悬浮体中鉴别出23种矿物,主要是石英、长石、云母、方解石和粘土矿物(依次为伊利石、蒙皂石、绿泥石和高岭石),特征矿物是云母、方解石、蒙皂石和角闪石。辨识出21种藻类,大多数是硅藻,少数为钙藻和鞭毛藻。生物成分主要集中在水体上层。首次在渤海悬浮体中发现了有机包膜。并讨论了悬浮体成因及其沉积作用。     

钦州湾悬浮泥沙特征

钦州湾由于湾内外特殊的海洋动力、泥沙来源和地形地貌条件,导致海湾悬浮泥沙特性存在较大差异。通过2007年和2010年钦州湾13个站位的实测悬浮泥沙含沙量数据,总结了钦州湾的泥沙来源,分析了钦州湾悬浮泥沙的空间分布特征、运移趋势和输沙能力。研究结果表明,钦州湾泥沙主要来自河流输沙、海向来沙及岸滩侵蚀;水体含沙量最大值空间分布整体表现出"外湾 > 内湾 > 湾颈"的特点,平均值由内湾到外湾逐渐减小;水体垂向平均含沙量最大值出现层位不同,内湾表底层平均含沙量趋于一致,但中层略大,而外湾由表层至底层存在渐进变化;潮流强度、地形特征及泥沙来源是影响悬浮泥沙空间分布的主要因素;悬浮泥沙输运主要受潮流控制,输沙强度呈"湾颈 > 外湾 > 内湾"特点,总体输沙趋势由湾顶向湾外、沿落潮流由北向南输运。     

中尺度涡控制悬浮体的分布——以帕里西维拉海盆区为例

为研究帕里西维拉海盆区上层水体中悬浮体分布特征,对2003年冬季在该海区现场测得的上层水体悬浮体质量浓度数据进行详细分析。结果表明,调查期间研究区悬浮体质量浓度在水平上表现出西高东低的特征,垂向上的差异较小。现场大面站调查和同期卫星高度计数据显示,调查期间在研究区海域同时存在冷涡和暖涡活动,其中冷涡活动区位于研究区西部,暖涡活动区位于东部。分层分析表明,调查区中尺度涡活动对悬浮体分布有明显的控制效应:在冷涡活动区内,深层的富营养盐水体上涌,使冷涡内部的浮游生物量增多,导致冷涡活动区内的悬浮体质量浓度明显高于周围;在暖涡活动区内,因上层的寡营养盐水体下沉,使暖涡区的浮游生物量减少,导致悬浮体质量浓度明显低于周围。受洋流和中尺度涡活动的影响,调查海区西北部岛礁的物质供应也是导致研究区悬浮体分布呈现西高东低格局的重要因素。