珠江口海水密度的研究

用磁力浮沉子密度测量装置,在１５ ～２５ ℃之间的三个温度下测定了珠江口２０ 个水样的密度。结果表明,测定值皆高于相应条件下国际标准海水状态方程的计算值,在海水盐度范围０．０８～３３ ．４４６ ,密度平均偏差范围为２ ．４ ～５４．０ ×１０ － ３ｋｇ／ｍ３ 。测定密度和计算密度的偏差随盐度的降低而增大,与盐度的变化成直线相关：与（Ｃａ２ ＋ ）／Ｓ、ＳＯ４２ － ／Ｓ比和比碱度之间皆呈指数曲线相关。珠江口水样（Ｃａ２ ＋ ）／Ｃ１ 、ＳＯ４２ － ／Ｃ１ 和比碱度平均值分别超出大洋水平均值１７ ．８ ％ 、８ ．２１ ％ 和１５２ ％ ,其余的Ｎａ ＋ ／Ｃ１、Ｋ＋ ／Ｃ１ 和Ｓｒ２ ＋ ／Ｃ１ 比值与大洋水无明显差别,基本类同。珠江口海水的高碱度、高（Ｃａ２ ＋ ）／Ｃ１ 和高ＳＯ４２ － ／Ｃ１ 是造成其海水密度正偏差的主要因素。经计算机拟合,首次导出了珠江口海水密度的状态方程,该方程计算值与实验值的平均标准偏差为±２．５×１０－ ３ｋｇ／ｍ３ 。     

珠江河口水体的pH和碱度

本文根据1987年2月至1988年2月的调查资料,讨论了珠江河口水体pH、碱度和比碱度的变化规律及它们与盐度的关系。结果表明,从虎门外至桂山岛的珠江口主水道上,pH随盐度增加而增加。pH与盐度的相关性最好,均在99.9％的置信水平上显著;pH与碱度的相关性次之。珠江河口水的碱度是保守的;在从虎门外至桂山岛的珠江口主水道上,比碱度与氯度是密切的负相关。     

珠江口海水中的硼和锶的行为研究

采用作者研究的ＯＰ－ 乳化剂增敏姜黄素分光光度法测定海水中的溶解硼,用ＩＣＰ－ ＡＥＳ法测海水中的硼和锶。发现在珠江口海水盐度２．６８６ ～２５ ．７２２ ,氯度１ ．４４０ ～１４ ．１３６ 为０．２１５ ～０ ．２２９ｍｇ·ｋｇ－ １ ,平均值为０ ．２２４±０ ．００５ｍｇ·ｋｇ－ １ ｍｇ·ｋｇ－ １７ ．６４ ,Ｓｒ（ｍｇ·ｋｇ－ １）／Ｃｌ 比值为０．３８０ ～０ ．６６３,平均值为０ ．４０４ ±０ ．０１６ ,两者皆在大洋海水自然变动范围之内。珠江口海水中的硼和锶浓度与海水盐度或氯度均有很好的线性关系。珠江口外南海海水盐度３２ ．９２３ ～３３．４４６, 氯度１８ ．２４１ ～１８．５５８ ,Ｂ浓度为４ ．０２ ～４ ．２４ｍｇ·ｋｇ－ １ ,Ｓｒ 浓度为７．６４ ～７ ．７０ｍｇ·ｋｇ－ １ 。珠江口海水实验数据统计回归线与理论释线比较后表明,珠江口海水中硼与锶均具有良好的保守性质,珠江口海水中的硼和锶主要来自湾外海海水潮汐输入。     

杭州湾海水碱度研究

用ｐＨ法测定了杭州湾海水的碱度。结果表明,１９９４ 年５ 月份,杭州湾海水在盐度１２ ．０９７～２６ ．３９７ 之间的碱度变化范围为１．５５ ～２．２３ｍｍｏｌ．ｄｍ － ３ ,平均值为１ ．７５７ｍｍｏｌ．ｄｍ － ３ 。相应的比碱度变化范围为０．１０６ ～０ ．３２４,平均值为０．２０２ ． 碱度高值出现在北岸上海石化总厂附近。因受北岸工业废水排放影响,湾内碱度自西北向东南降低。丰水期湾内海水比碱度显著增大,主要受径流的影响。枯水期湾内碱度和比碱度与盐度或氯度呈负相关关系。     

夏季珠江口海域海水CO2分压的卫星遥感反演

基于控制因子分析的方法,本研究建立了夏季珠江口海域海水CO₂分压(pCO₂)的遥感反演模型。基于珠江水与黑潮水的两端元混合,建立了水平混合和热力学作用的量化模型,并生成了查找表。同时,建立了基于黄色物质(含碎屑)吸收系数的盐度遥感算法,实现珠江口海域表层盐度的遥感反演。利用走航pCO₂和匹配的遥感叶绿素质量浓度产品,建立了生物作用的量化模型。通过集成水平混合和生物作用,最终实现夏季珠江口海域pCO₂的遥感反演。与走航pCO₂比较表明,仅考虑水平混合和热力学作用的遥感结果会显著高估,考虑生物作用后,遥感结果无论在量值和空间变化趋势上均与实测结果相符。此外,遥感反演结果表明,夏季珠江口近岸水域为CO₂的汇区,而离岸的陆架水域则为CO₂的弱源。     

珠江口风暴潮的初步研究

珠江是我国三条最大的河流之一，由三大支流——东江、北江和西江组成。珠江口是三角洲网河区型的河口,无数水道彼此交织,方向各异。大小不一,地形十分复杂。每当台风侵袭本区时,强制波夹带盛潮进入河口向内推移,与洪水相遇时,则相互拥高,水位暴涨,严重威胁着珠江三角洲地区人民的生命财产。 统计表明(见图1),1949-1970年间,侵袭广东沿岸地区的台风共有149次;平均每年7次，八、九月份出现最多,约占58%，五月和十一月份最少,占8%。可以认为,珠江河口区是我国风暴潮的多发区。 近几年来,关于珠江河口区台风暴潮的研究和预报已有论述,获得了一些有益的成果。本文仅对珠江口(伶仃洋)台风暴潮的一些特性从理论和实相结合的角度予以讨论。     

珠江口伶仃洋水域溶解氧特征

根据１９８７年６，８，１１月和１９８８年２月４个航次珠江口伶汀洋的调查资料，分析了溶解氧的特征。结果表明：溶解氧含量表层均高于底层，周年变化呈现从夏季到冬季逐渐上升，且明显受珠江径流的影响，溶解氧（基本上是不饱和状态）与盐度成负相关。有机物和营养盐均影响溶解氧，但水温仍为溶解氧主要影响因素。     

珠江口外海水声速经验正交函数分析

利用珠江口外海多年的水文观测资料,采用经验正交函数(EOF)法分别对该海域表层及21°N垂向断面的声速及其距平值进行了分析.结果表明该海域表层声速自西北向东南增大,21°N垂向断面声速随水深的增加而减小.EOF法分析声速及其距平值得出的第一个特征分量在该区域表层和21°N垂向断面上都是最重要的.声速季节变化显著:自上一年的10月开始减小,2或3月减到最小值后开始增大,7~9月增至最大值,有显著的年变化周期.声速也似有年际变化:1981年冬季声速开始减小,一直持续到1982年秋季,1982年冬季开始呈增大的趋势.声速的年际变化强度随着水深的增加而减弱.     

珠江口黏性泥沙絮凝的湍流动力机制

本文利用2010年枯季在珠江口进行的大、中、小潮LISST剖面及底边界层观测资料,分析了磨刀门河口枯季稳定存在的絮团三峰结构,即构建絮团的基本粒子的平均粒径约为8.3～9.0 μm,小絮团为36～100 μm,大絮团大于180 μm。小潮期,盐跃层捕集的悬浮泥沙以强絮凝过程为主,大絮团含量占优;中、大潮期,平均粒径普遍增大,絮凝占优。潮内的动力变化对絮团多峰结构及形态参数的影响不明显,絮凝与解凝处于动态平衡。结合坐底三角架的湍流资料和简化的群体平衡模型(Population Balance Equation,PBE),进一步揭示了絮团变化的湍流动力机制。高流速下的强紊动剪切力,直接导致大絮团被破坏形成小絮凝体,絮凝体平均粒径减小,反之絮凝强于解凝作用。同时,基于高斯矩积分方法求解PBE,得到的粒径分布基本与观测值吻合,说明在有较好的现场湍流与粒径观测资料的条件下,PBE包含的湍流动力机制可以用来研究黏性泥沙的絮凝过程。     

2015年7月珠江口逆温现象的观测与分析

根据珠江口2015年7月6日至17日航次的CTD（conductivity, temperature, and depth）观测结果,分析得到：珠江口附近海域存在海水的垂向逆温现象,逆温差平均值为0.42 oC,上界深度在1 m-6 m间,下界深度在3 m-10 m间,逆温层平均厚度约为4 m。根据时空分布差异的不同,逆温现象可区分为以下三种情况：（1）在狮子洋、太平水道和蕉门水道的出口汇集处,存在温、盐差异的不同水体的交互过程中,由于潮汐和径流的作用所形成的水平流场差异导致了垂向温度的逆转现象。（2）在珠江口西侧的盐度锋面区域附近,第一航段观测期间锋面内侧低盐水团的温度低于锋面外侧高盐水团约2 oC,此时可观测到逆温现象;但在同一区域的第二航段观测期间由于河口内表层水温的上升,导致了逆温现象消失。该区域盐度锋面附近的两个水团在锋面位置附近发生叠置,冲淡水覆盖于海水之上,两个水团的温、盐差异是温度逆转现象的主因。（3）香港西南侧的上升流区域与盐度锋面的相互作用导致了该区域逆温现象的产生。     

Comparison of copper speciation in the Zhujiang River Estuary between summer and winter:implication for upwelling current

The contents of total copper, total dissolved copper, particulate copper, and free ion copper in the Zhujiang River Estuary were investigated in July 2002 and January 2003 respectively, and the spatial distribution trend of these species of copper were compared in two cruises. It was found that, in summer, the total copper content in the Zhujiang River Estuary increased with salinity, while the content office ion copper decreased with salinity. However, in winter, the contents of total copper and free ion copper both decreased with salinity. So, it could be concluded that, copper content and speciation in the Zhujiang River Estuary were regulated by other factors than runoffdiffusion such as upwelling current. In order to prove the spatial trend of rice ion copper content in the Zhujiang River Estuary, the cultivation of Dunaliella tertiolecta in waters obtained from sampling stations with different salinities was carried out, and the copper uptake by algae cells was measured then. It was found that, the cells＇ uptake of copper increased with rice ion copper, not the content of total copper.     

珠江口悬浮泥沙迁移数值模拟

建立了珠江口海域三维悬浮泥沙的非饱和输沙数学模型,并与珠江口三维水动力斜压模型耦合,对悬沙迁移分布进行了模拟。模型由4个点的逐时实测含沙量过程进行了验证。各点模拟含沙量与实测含沙量吻合较好,表层分布与同期珠江口悬沙分布遥感图像基本一致.模拟结果表明,珠江口海域悬沙分布分层明显,河口附近水域大多为底层含沙量大于表层,但在盐淡水交汇处出现中层含沙量最小的情况总体上,自各个口门输出的泥沙受沿岸流作用向西南万向输送明显。大多数河口落潮时相对涨潮时含沙量等值线外移,反映珠江口水域悬浮泥沙主要来自河流。     

珠江口夏季水体中的氮和磷

根据1999年7月17～28日于珠江口现场调查和实验的资料,研究夏季水体中氮、磷的分布、形态变化和初级生产力的限制因素.结果表明该海域氮含量高,N/P属于世界上高值区之一.从河口向外海运输过程中,氮和磷的形态和浓度均有剧烈的变化.虽然氮在中途中有新源的补充;但由于外海水的入侵稀释、生物吸收和形态变化的迁移作用,NO₃-和可溶无机氮的浓度总的变化趋势仍是随盐度增大而大幅度地降低,以至珠江口外出现N/P低于16.由于夏季水体层化稳定,在表、底层其生物地球化学变化方向相反,PO₄3的浓度变化互成镜像关系并可按盐度分为3段不同特征的反应区.初级生产力的限制因素在大部分区域是磷,但从口门至最大浑浊带和口外区则分别是浊度(或光照)及可溶无机氮.现场培养实验再现了真光层和底层氮和磷的生物地球化学过程差异并表明磷的循环和再生比氮迅速;在可溶无机氮浓度大且高N/P的海域,磷的再生可成为水华的引发因素,而氮被耗尽却是水华消亡的原因.总体上夏季该区水体氮的迁出率比磷高.于水体层化稳定的区域,氮和磷的生物地球化学作用在真光层以浮游生物吸收占优势、在下层以有机物的降解和可溶无机态的再生为主,当层化消失、上下水体充分混合则可完成循环.     

珠江口伶仃洋地貌特征演变与纳潮能力变化研究

在自然和人为的双重作用下,珠江口伶仃洋地貌特征发生了巨大变化,改变了水动力环境,致使纳潮能力也发生深刻变化。本文以珠江口伶仃洋地貌变化和纳潮能力变化为研究对象,采用近百年来的古地图资料、人类活动和水文特征等资料,通过第四纪地质学、地图学、遥感学、历史地理学等方法,反演内伶仃洋形态变化过程,探讨1906年以来珠江口伶仃洋的地貌变化过程。采用岸线分维数、形状指数、纳潮量、潮差消减能力,定量反映地貌变化对纳潮能力的影响。结果表明,1906-2014年,地形演变造成伶仃洋纳潮量减少了14.50%;1971-2014年,伶仃洋纳潮量减少了11.27%。海岸线的变化引起纳潮能力逐渐变弱,潮差沿程变化率减小了0.23,尤其是自1971年以来,因堤围等建设,河口岸线逐渐平直,纳潮能力逐渐减弱。     

Fluxes of riverine nutrient to the Zhujiang River Estuary and its potential eutrophication effect

The Zhujiang River Estuary is becoming eutrophic due to the impact of anthropogenic activities in the past decades. To understand nutrient dynamics and fluxes to the Lingdingyang water via four outlets(Humen,Jiaomen, Hongqimen and Hengmen), we investigated the spatial distribution and seasonal variation of dissolved nutrients in the Zhujiang River Estuary, based on fourteen cruises conducted from March 2015 to October 2017,covering both wet(April to September) and dry(October to March next year)...     

Variation of reactivity of particulate and sedimentary organic matter along the Zhujiang River Estuary

To investigate organic matter source and reactivity in the Zhujiang River (Pearl River)Estuary and its adjacent areas, particulate organic carbon (POC), particulate hydrolysable amino acids (PHAA), and Chl a during two cruises in July 1999 and July 2000 were measured. The highest POC and PHAA concentration was observed in the waters with maximum Chl a. The spectra distribution,relative content (dry weight in milligram per gram), PHAA-C% POC and other indicators such as the ratios of amino acids vs. amino sugars (AA/AS) and glucosamine vs. galactosamine (Glum/Gal) suggested that particulate amino acids in the water column and sediments in the Zhujiang River Estuary were mainly derived from biogenic processes rather than transported from terrestrial erosion. In inner estuary where high turbidity was often observable, organic matter was mainly contributed by re-suspension of bottom sediments with revealed zooplankton, microbial reworked characteristics, which suggest that these organic matters were relatively “old“. In the estuarine brackish region, organic matter in water column is mainly contributed by relatively fresh, easily degradable phytoplankton derived organic matter.During physical - biological processes within the eastuary, organic matter derived from phytoplankton was subjected to alteration by zooplankton grazing and bacterial reworking.