北黄海水色组分吸收特性研究

论文摘要

在海洋水色遥感的研究中,人们对一类水体光学特性的认识较为透彻,反演模型已基本成熟。然而,对于近岸二类水体而言,水体光学特性复杂多变,对其认识还远远不够,反演模型正处实验开发阶段。因此,二类水体光学特性的研究成为目前国际海洋水色遥感研究的难点和重点之一。本文针对北黄海的大连湾海区和长海县海区,进行了水色组分吸收特性的研究,可以为该海域水体光学特性的认识提供帮助,并为水色半分析模型的建立打下基础。水色组分吸收系数是水体固有光学量之一,是建立水色遥感反演模型的前提和基础,数据的准确性将直接决定研究者对水体光学特性的认识程度及反演模型的精度。因此,实验室测定工作往往是重中之重,文中首先介绍了吸收系数的测定方法及相关测定环节的改进措施,并对不同仪器或方法的测定结果进行了比对。大连湾海区是典型的近岸二类水体区域,水体富营养化严重,浮游植物繁殖迅速,夏季时叶绿素a平均浓度可达7.57mgm-3,通常为赤潮灾害的高发区,新陈代谢加之水质污染造成浮游植物衰亡,产生大量的脱镁叶绿素,平均浓度高达10.9mgm-3,使浮游植物吸收特性发生变化,给水体生物光学信息的识别带来重要影响。文中以2007年6月份的实测数据为基础,着重讨论了脱镁叶绿素对浮游植物吸收峰位置的影响,脱镁叶绿素与叶绿素a比吸收系数的关系,脱镁叶绿素对浮游植物吸收峰高度的影响以及脱镁叶绿素、叶绿素a、色素总浓度与吸收系数的关系四部分内容,为该海区浮游植物吸收光谱及水体反射光谱的识别提供依据。长海县海区仍为二类水体区域,与大连湾相比,其叶绿素a浓度较低,全年平均值仅为1.30mgm-3,但非色素颗粒和黄色物质浓度相对较高,不容忽视。浮游植物吸收系数与环境因子密切相关,随季节变化存在较大差异。文中以2007年1月份（冬季）、4月份（春季）、7月份（夏季）、10月份（秋季）的实测数据为基础,主要分析了不同季节浮游植物吸收系数的波段关系、色素吸收峰波段吸收系数与叶绿素a浓度的关系以及浮游植物比吸收系数与叶绿素a浓度的关系三部分内容,为该海区水色半分析模型和初级生产力模型的建立打下基础。最后,本文根据两研究海区非色素颗粒和黄色物质的实测数据,对其吸收特性进行了深入的研究,主要包括无机矿物颗粒与有机碎屑颗粒的比值对非色素颗粒吸收特性的影响以及黄色物质吸收系数ag（440）与光谱斜率Sg相关关系的探讨两部分内容,为非色素颗粒和黄色物质更深层次的认识拉开序幕。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 水色遥感基本术语
• 1.1.1 水色组分
• 1.1.2 水体类型
• 1.1.3 表观光学量
• 1.1.4 固有光学量
• 1.2 水色组分吸收特性国内外研究进展
• 1.2.1 国外研究进展
• 1.2.2 国内研究进展
• 第2章 测定方法的改进
• 2.1 吸收系数样品的制备与测定
• 2.1.1 测定仪器及参数设置
• 2.1.2 基本制备与测定方法
• 2.1.2.1 颗粒物样品的制备与测定
• 2.1.2.2 黄色物质样品的制备与测定
• 2.1.2.3 方法的改进
• 2.1.3 不同仪器测定结果的比对
• 2.2 浮游植物色素和悬浮物样品的制备与测定
• 2.2.1 叶绿素a样品的制备与测定
• 2.2.1.1 荧光法
• 2.2.1.2 高效液相色谱法（HPLC）
• 2.2.1.3 不同方法测定结果的比对
• 2.2.2 悬浮物样品的制备与测定
• 第3章 研究海区概况、站位布设及数据获取
• 3.1 大连湾海区
• 3.1.1 海区概况
• 3.1.2 站位布设
• 3.1.3 数据获取
• 3.2 长海县海区
• 3.2.1 海区概况
• 3.2.2 站位布设
• 3.2.3 数据获取
• 第4章 脱镁叶绿素对浮游植物吸收特性的影响
• 4.1 脱镁叶绿素对浮游植物吸收峰位置的影响
• 4.2 脱镁叶绿素与叶绿素a比吸收系数的关系
• 4.3 脱镁叶绿素对浮游植物吸收峰高度的影响
• 4.4 脱镁叶绿素、叶绿素a、色素总浓度与吸收系数的关系
• 4.5 小结
• 第5章 浮游植物吸收系数的季节性变化规律研究
• 5.1 浮游植物吸收系数的波段关系
• 5.2 浮游植物吸收峰波段吸收系数与叶绿素a浓度的关系
• 5.3 浮游植物比吸收系数与叶绿素a浓度的关系
• 5.4 小结
• 第6章 非色素颗粒和黄色物质吸收特性研究
• 6.1 非色素颗粒吸收特性研究
• 6.1.1 不同海区特征吸收光谱分析
• d的计算'>6.1.2 吸收光谱斜率S_d的计算
• 6.1.3 有机碎屑颗粒与矿物颗粒比例对非色素颗粒吸收特性的影响
• 6.2 黄色物质吸收特性研究
• 6.2.1 不同海区特征吸收光谱分析
• g的计算'>6.2.2 吸收光谱斜率S_g的计算
• g（440）与光谱斜率S_g相关关系的探讨'>6.2.3 黄色物质吸收系数a_g（440）与光谱斜率S_g相关关系的探讨
• 6.2.3.1 理论基础
• 6.2.3.2 讨论
• 6.3 小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历