趙菊英,杜博文,韋美怡,李陽東,2*,胡松,李鴻莉,常亮
(1.上海海洋大學海洋科學與生態(tài)環(huán)境學院,上海 201306;2.上海市河口海洋測繪工程技術研究中心,上海201306)
長江口是我國一個世界級的特大型河口,也是我國五大重點開發(fā)海域之一。近年來,隨著人類對長江口開發(fā)利用和保護等工作的持續(xù)開展,長江口經(jīng)濟發(fā)展與河口生態(tài)環(huán)境的矛盾日益激烈,對長江口水質情況進行研究分析有助于保護水環(huán)境并保障區(qū)域可持續(xù)發(fā)展與利用。海洋中懸浮體(Total Suspended Matter,TSM)以及葉綠素a(Chlorophyll a,Chl-a)的含量是表征海洋性質的重要參數(shù),懸浮物與沉積動力過程密切相關,而葉綠素則是初級生產(chǎn)力的直接反映,兩者濃度變化反映了海水水質污染狀況[1],是水質監(jiān)測的重要參數(shù)指標。對TSM 和Chl-a時空分布的認識有助于深入了解河口和近岸海洋動力過程、生態(tài)動力學過程,并為了解和評價重大人類活動對近海環(huán)境的影響提供參考[1-2]。
目前已有眾多國內外學者對長江口及鄰近海域進行了多方面的研究。黃李冰等[3]利用50 a 的長時間序列數(shù)據(jù)對長江河口口外海濱區(qū)域的懸沙濃度分布特征進行了細致研究,并分析討論了高濃度區(qū)域的形成原因及變化趨勢。諸多學者將三峽大壩等大型河口工程建設前后的懸浮泥沙與Chl-a的分布情況進行對比[4-5],并指出了高濃度區(qū)的變化趨勢及可能驅動原因。GE 等[6]基于有限體積海岸海洋模型(Finite Volume Community Ocean Model,F(xiàn)VCOM)和歐洲區(qū)域性海洋生態(tài)系模式(European Regional Sea Ecosystem Model,ERSEM)的耦合實驗分析了長江口附近的懸浮泥沙鋒面在不同季節(jié)對營養(yǎng)鹽和浮游植物的影響。相關研究表明控制該區(qū)域水生生態(tài)系統(tǒng)的自然動力過程包括徑流、潮汐、風和陸架循環(huán)等,這些過程中運輸?shù)臓I養(yǎng)物質調節(jié)了河口附近海域的濁度,這在很大程度上影響了藻類的生長,從而影響葉綠素的空間分布[7-9]。
然而,上述研究大多是應用數(shù)值模型的計算結果或衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)與少量實測數(shù)據(jù)結合進行的,基于實測數(shù)據(jù)對長江口鄰近海域懸浮泥沙與Chl-a濃度分布的研究相對較少。此外,目前實測數(shù)據(jù)分布稀疏且不規(guī)則,多數(shù)研究也僅針對其中的溫度、鹽度、地形等要素開展[10-13]?,F(xiàn)今的數(shù)值模式與衛(wèi)星觀測對上述要素的計算和監(jiān)測較為精準,而由于水體高度渾濁的限制,衛(wèi)星遙感在河口等地區(qū)對葉綠素等的監(jiān)測尚存在不準確的問題[14],且模式中往往使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)做同化處理,因而遙感數(shù)據(jù)的誤差可能會影響到模式的運行結果。本文在相對足量的航次調查數(shù)據(jù)的基礎上,對長江口鄰近海域TSM 與Chl-a兩個要素的濃度空間插值結果進行分析與討論,擬對該區(qū)域TSM 和Chl-a的濃度分布情況進行更清晰和真實地刻畫,為推動對復雜河口動力過程的理解和生態(tài)環(huán)境評估提供依據(jù)。
研究區(qū)域為長江口鄰近海域(28°~33°N,120°~125°E)。本文使用數(shù)據(jù)為上海海洋大學遠洋漁業(yè)資源調查船“淞航”號2018 年春季航次溫鹽深儀(Conductivity Temperature Depth,CTD)測量和采水樣自測分析結果,航次作業(yè)時間段為2018 年4 月28日—5 月10 日。研究區(qū)域內CTD 測量的有效站位共計42 個,采水樣自測站位(部分站位與CTD 測量站位位置相同)共計81 個,站位分布及研究區(qū)域水深等值線見圖1。
圖1 站位與地形分布Fig.1 Station distribution and bathymetric topography
使用“淞航”號甲板上的絞車在布設站位以大約0.5 m/s 的速度緩慢釋放CTD-911 及采水器來實現(xiàn)測量。直讀式CTD-911對海表—海底以1 m為間隔進行多參數(shù)連續(xù)測量,并依次進行釋放和回收。電導率、溫度和鹽度等水溫參數(shù)通過CTD-911 傳感器測量獲得,Chl-a使用連接到CTD 的WET Labs ECO-AFL/FL 熒光傳感器進行測量,濁度信息則使用傳感器測量水中懸浮粒子的散射光來獲取。采水樣自測過程中,依靠搭載在CTD-911 上的采水器在作業(yè)站點某些特定水層采集水樣后進行分裝,每個水層各采集1 個TSM 水樣(~1 000 mL)和1 個Chl-a水樣(~500 mL),然后立即利用0.45 μm 孔徑濾膜分別對兩種水樣進行過濾,將過濾后的濾膜折疊后用鋁箔包好放于離心管內并在-20 ℃環(huán)境下保存,待返航后進行TSM 濃度和Chl-a濃度的測量分析。
該航次采用“S”型走航行進方式,CTD 測量站位的分布自北向南大致呈現(xiàn)6 個緯向斷面,分別為S01—S07、S08—S14、S16—S22、S23—S30、S31—S37和S38—S42(依次記為斷面1、斷面2、斷面3、斷面4、斷面5、斷面6)。參考前人的研究[15-17],長江口鄰近海域海水要素緯向斷面分析一般考慮與大陸距離的影響、隨水深的變化情況以及不同緯向斷面之間的差異,因此本文采取類似的緯向研究方式,選取上述6 個緯向斷面進行TSM 和Chl-a濃度的空間分布研究。
另外,為了對研究海域實現(xiàn)大面整體把握,本文充分考慮水深的影響,選取表層、中層和底層3個典型代表水層進行研究區(qū)域TSM 和Chl-a濃度的大面分析。表層(0.5 m)水體受到太陽輻射和風摩擦力的直接作用;太陽輻射主要被表層海水吸收,隨著水深增加太陽輻射呈指數(shù)規(guī)律衰減[18],因此傳遞至中層的太陽輻射顯著減少,中層可以作為過渡水層的代表;影響底層水體特點的重要因素為海底地形和綜合控制的沉積物再懸浮。
該航次共歷時13 d,氣象資料記載該段時間內海洋沒有經(jīng)歷巨大的變化,因此可以整合該段時間的測量數(shù)據(jù),采用“斷面法”和“大面法”進行分析。
1.2.1 數(shù)據(jù)預處理
利用CTD-911 在各站位的導出數(shù)據(jù)將溫度、鹽度、濁度和Chl-a濃度剖面進行可視化,對下放和回收兩個過程中同一水層、同一要素數(shù)值相差過大的站位數(shù)據(jù)采取人工剔除,以盡可能減小由于儀器碰壁和觸底等原因造成的數(shù)據(jù)失真對分析的不利影響。經(jīng)檢查,42個CTD測量站位對應的剖面測量數(shù)據(jù)均為有效數(shù)據(jù)。
對出航所采的水樣濾膜樣品分別利用稱重法和熒光法[19]進行TSM 和Chl-a濃度測量,并將測量結果按站位和水深進行整理。
由于CTD 觀測易受到人為操作、儀器碰壁觸底和海水環(huán)境因素等干擾[20],因此船載儀器的測量數(shù)據(jù)需經(jīng)過處理后使用。為獲取TSM 與Chl-a濃度數(shù)據(jù),需將船載CTD 測得的濁度與葉綠素濃度數(shù)據(jù)進行轉換與改正。本文基于圖1的疊加站位在兩種觀測方式下相匹配點位和水層的數(shù)據(jù)建立的相關關系,對CTD 觀測數(shù)據(jù)進行轉換與改正,以得到調查區(qū)域相對準確且數(shù)量較大的海水TSM 和Chl-a濃度分析數(shù)據(jù)集。
1.2.2 斷面處理
利用數(shù)據(jù)匹配所得的相關關系將CTD 測量濁度值轉換為TSM 濃度值,利用實驗室水樣測量分析的Chl-a濃度值校正現(xiàn)場實測Chl-a濃度值,對CTD在釋放和回收兩個過程中對同一深度所測數(shù)據(jù)做平均處理??紤]到斷面圖面積相對較小且可用數(shù)據(jù)較多,本文對轉換后的數(shù)據(jù)進行線性插值和平滑處理,按照6個緯向斷面繪制分布圖以獲得緯向和縱向分布情況。海底地形使用航次單波束測深數(shù)據(jù)。
由于斷面圖所呈現(xiàn)的緯向-縱向尺度量級相差過大,因此本文將緯向和縱向統(tǒng)一標尺,均以m 作為度量單位,避免因為尺度差異造成的錯誤。
1.2.3 大面處理
由于按照研究區(qū)域所繪制的大面圖面積遠大于斷面圖,而前者的數(shù)據(jù)卻比后者少數(shù)倍,以稀疏的數(shù)據(jù)點來反演廣闊空間場的要素分布特征,插值方法的優(yōu)劣性會在很大程度上影響反演結果的真實可靠程度。
為判定插值效果的優(yōu)劣,本文在所有站位中不摻雜主觀因素地選取6個點位作為驗證點組成驗證集,盡量保證這6 個點位在整個平面具有較強代表性,其余點位作為訓練集。為避免一套測試點的絕對性和偶然性,依照同樣的原則共選取5套驗證集,結果見表1。
表1 實驗選取驗證站位Tab.1 Stations selected for experiments and verifications
周艷霞等[21]、李海濤等[11]的研究表明反距離權重插值(Inverse Distance Weight,IDW)和克里金插值(Kriging)對于海洋環(huán)境中的空間數(shù)據(jù)插值具有較好的效果,更能反映空間場的真實性?;诖?,本文分別選取反距離權重插值法和克里金插值法(共12 種插值方法:0 階線性,1 階線性,2 階線性;0階指數(shù),1 階指數(shù),2 階指數(shù);0 階三次樣條,1 階三次樣條,2 階三次樣條;0 階球形,1 階球形,2 階球形)對訓練集中的數(shù)據(jù)分別按照表層、中層、底層進行插值,得到各種情況下驗證集中各點的插值結果。并將其和真實值進行比較,以確定各插值法的優(yōu)劣程度。4個評價參數(shù)計算公式如下:
為減少驗證點位TSM 和Chl-a濃度過大值或過小值的干擾,對每一水層由5套驗證點計算得到的5套評價參數(shù),分別對每個參數(shù)的5 個值去掉1 個極大值和1 個極小值后求平均,最終得到各要素在每一水層4個評價參數(shù)的值。
在數(shù)據(jù)處理過程中選用IDW 方法和Kriging 方法來評估插值方法的優(yōu)劣。為確定各層水體中計算TSM 和Chl-a濃度的3 種最優(yōu)插值方法,根據(jù)插值效果對插值參數(shù)進行比對(見表2),其中IDW 表示反距離權重插值方法,K表示克里金插值方法,數(shù)字0~2 表示克里金插值法的階數(shù),exp、spline、spherical 表示克里金插值法的函數(shù)類型,分別對應指數(shù)、三次樣條和球形。
對于不同水層的同一要素,采取相同的插值方法更加合理。結合表2 可知,對于TSM 濃度來說,IDW 法優(yōu)于其他方法,在各層都表現(xiàn)出最好的效果。對于Chl-a濃度而言,0 階指數(shù)型的K 方法和IDW 法在表層和中層的效果相近;在底層則是后者優(yōu)于前者;但綜合來看,IDW 法在各層Chl-a濃度計算中整體最優(yōu)。因此,對于TSM 和Chl-a濃度,本文認為IDW 法均有良好的插值效果,其插值結果更能反應出真實的海洋狀況,可用于生成研究所需的大面圖。
全部站位和水層匹配的CTD 測量濁度和水樣測量得到的TSM 濃度共計155組,剔除10組負值和異常大值后共145 組,建立TSM 濃度-濁度相關關系(見圖2a),在p<0.01 時,決定系數(shù)R2=0.667 9,說明實驗室儀器分析方法所得的TSM 濃度與CTD 測量濁度具有較強的線性相關性。
圖2 相關關系散點圖Fig.2 Correlation scatter diagram
全部站位和水層匹配的CTD 測量Chl-a濃度和水樣測量得到的Chl-a濃度共計159 組,剔除6 組負值和異常大值后共153 組,建立水樣Chl-a濃度-CTD 測量Chl-a濃度相關關系(見圖2b),在p<0.01時,決定系數(shù)R2=0.774 2,說明CTD 測量的Chl-a濃度總體偏高,且與實驗室水樣分析結果存在較強的相關性。
2.2.1 斷面分析
使用線性插值方法計算并繪制該區(qū)域6個斷面的TSM分布情況(見圖3),每幅子圖頂部橫向排列的紅色圓點示意CTD觀測站位,站位名稱在上方標注。
圖3 TSM濃度斷面分布(單位:mg/L)Fig.3 TSM concentration profiles(unit:mg/L)
從斷面圖可以直觀地發(fā)現(xiàn),調查區(qū)域大部分水域的TSM 濃度為4~260 mg/L。長江口鄰近區(qū)域TSM 濃度自西向東表現(xiàn)為隨著與陸地距離的增大而降低,隨深度的增加而增加,即與大陸距離和海底地形緊密相關。這其中,斷面1 的S01、斷面4 的S29 和斷面5 的S31 站位及鄰近水域的海水TSM 濃度顯著高于其他水域,考慮是由于長江攜帶大量泥沙注入東海,影響范圍波及上述幾個站位,因此對海水的TSM 濃度造成一定影響。除斷面1和斷面4外,10 m以淺水層的TSM濃度值大多低于20 mg/L。斷面1 和斷面2 存在分割線,自分割線向兩側的TSM 濃度分別有不同程度的增加趨勢,斷面1 在近海底自S05站位向東略有增加;斷面2在S11站位和S09 站位各有一條分割線,自S09 站位向東有相對較強的增加趨勢。6個斷面近岸處的TSM濃度受陸地影響明顯,水平梯度較大;隨著與陸地距離的增大,TSM 濃度等值線由縱向分布逐漸向水平分布過渡,遠離陸地的海域層化現(xiàn)象比較明顯,尤其表現(xiàn)為和海底地形具有強相關性,等值線走勢與海底地形基本一致。
本航次調查區(qū)域位于東海陸架區(qū),海底地形自西北向東南傾斜,海水深度逐漸增加,由于潮汐混合劇烈,大多在100 m 以淺尤其是30 m 內的垂向上TSM 濃度較高,在接近海底處,由于潮汐混合帶動及底泥沙再懸浮的因素,致使TSM 濃度較其上層略有增加。S08和S20存在單獨的相對較高的TSM 濃度分布,說明該海域水動力情況復雜,需進一步研究。
2.2.2 大面分析
基于反距離權重插值方法生成該海域各層TSM 濃度大面圖(見圖4)。長江口外因缺少站位,因此結果分析主要聚焦在站位集中的長江口鄰近區(qū)域。從圖4 可以發(fā)現(xiàn),2018 年春季長江口鄰近區(qū)域TSM 濃度分布為沿岸高、外海低,自沿岸呈羽狀鋒面逐漸侵入外海,大致侵入邊界達到123°E并在此處形成一條東西分界線,其西部為高值集中區(qū),該分布特征與陳黃蓉等[22]利用長江口及東海實測資料建立的濁度反演模型對最大濁度帶的研究結果相近。中層高值中心(122.486 0°E,30.287 9°N)和底層高值中心(122.091 0°E,30.523 9°N)相對表層(122.486 0°E,30.288 9°N)略向外海移動,表層呈現(xiàn)一個較明顯的高值中心,自高值中心沿經(jīng)向向北和向南減小。但在長江入??诒辈砍霈F(xiàn)梯度相反的情況,即大致于32°N 向北增加,這種現(xiàn)象在中層和底層更加明顯,以至于在中部和底部逐漸演變出現(xiàn)第二個高值中心。北部的高值中心向外海入侵,東西范圍更廣,向東減小的梯度小于南部的高值中心。北部高值中心位于南通市南北向岸線以東,南部高值中心大致與杭州灣喇叭口頂端處于同一緯向。隨著海水深度的增加,高TSM 濃度的覆蓋面積增大。
圖4 表層、中層、底層TSM濃度的大面分布(單位:mg/L)Fig.4 TSM concentration distributions in the surface,middle and bottom layers(unit:mg/L)
已有眾多學者對東海懸浮泥沙分布特征的成因進行了大量的研究,但直至目前尚存在諸多爭議。長江口及附近海域的水動力過程十分復雜,加之工程建設的一系列影響,因此對研究區(qū)域各要素的分布特征及相較于之前發(fā)生微小變化的解釋均需要十分謹慎。結合前人的研究,本文認為該航次調查的2018 年春季長江口懸浮泥沙分布特征的原因主要包括潮汐運動、以長江為主的徑流輸入、洋流運動等主要因素在內的水動力作用、河流徑流和海洋動力的對比制約作用[23]。懸浮泥沙主要來源為長江徑流的輸入,經(jīng)過長時間的沉淀作用,較多的懸浮物堆積在近海底區(qū)域,在較淺海域由于潮汐混合的動力作用會將懸浮物向上帶動混合,形成高TSM 濃度的海水;另外,口外洋流——“潔凈”的臺灣暖流流經(jīng)此地,對研究區(qū)域的TSM 濃度分布也存在一定程度的影響[24-25]。
2.3.1 斷面分析
類似地,將Chl-a濃度分布按6個斷面進行繪制(見圖5),其總體變化范圍為0~6 mg/L。斷面1 和斷面2 中Chl-a的濃度等值線呈明顯的縱向帶狀分布且貫穿至海底,斷面3—6中高值區(qū)域的斑塊特征比較明顯,且斑塊區(qū)懸浮于上層。值得注意的是,除斷面1 外,斷面2—6 中Chl-a斑塊的高值區(qū)均伴隨有顯著層化的鋒面結構,其高值中心均在10 m 以淺的水層,且各高值中心所在站位對應的水深幾乎均為30~50 m,斷面高值中心連線與江蘇—上?!憬粠Ш0毒€形狀相似。斷面1—4 中近岸Chl-a濃度較低,斷面5—6中近岸Chl-a濃度較高,濃度最高值出現(xiàn)在斷面6的S42和S41站位附近水域。
圖5 Chl-a濃度斷面分布(單位:mg/m3)Fig.5 Chl-a concentration profiles(unit:mg/m3)
由于該航次調查時間為春季,恰逢浮游植物生長時期,表層初級生產(chǎn)力是一年中的高峰[1]??紤]浮游植物生活環(huán)境的物理因素,即調查時段光照條件相對充足,加之溫度回升作用于海洋,表層海洋被充分加熱,因此導致躍層整體被抬升至相對較淺的深度,相應地,由于浮游植物集中在較淺的水域,對應該深度海水的Chl-a濃度較高。由于供浮游植物生長的營養(yǎng)鹽來源于海水下部,在上升流的搬運作用下被運輸至浮游植物生活的空間內,因此圖5斷面中Chl-a高值斑塊區(qū)大致處于海水垂向運動相對劇烈的區(qū)域,而在混合與層化的過渡區(qū)域(例如站點S10),混合上升帶來的營養(yǎng)鹽和層化對浮游植物的限制主導了Chl-a濃度高值集中區(qū)的分布特征[26]。參考TSM 濃度分布特征可以發(fā)現(xiàn),高度渾濁的水體中Chl-a濃度較低,主要是由于懸浮物過多導致的陽光穿透能力減弱,浮游植物分布較少。此外,該區(qū)域的Chl-a濃度分布也受到洋流運動及長江徑流的作用[27-28],但外海洋流如臺灣暖流輸入的營養(yǎng)鹽對該區(qū)域的影響相對較小[29],故本文不對其做重點討論。
2.3.2 大面分析
采用反距離權重插值法繪制表層、中層、底層Chl-a濃度大面分布圖(見圖6),需要說明的是這里的Chl-a濃度以10 為底的對數(shù)表示。海表Chl-a濃度遠高于中層和底層,表層呈現(xiàn)沿南北方向的2 個集中高值區(qū),4 個等值線閉合的高值中心,分別位于浙江舟山、寧波和臺州沿岸海域以及上海東北部黃海-東海分界線以南海域。北部高值中心大致與長江口處于同一緯度,在長江口東部大約0.8 個經(jīng)度,南部高值區(qū)呈西南—東北走向,沿主軸分布有3 個閉合的高值中心,且自近岸處喇叭口狀向東北逐漸收縮。中層和底層的Chl-a濃度相較于表層顯著降低,相對高值區(qū)域均沿123°E經(jīng)線分布。
圖6 表層、中層、底層Chl-a濃度大面分布示意圖Fig.6 Chl-a concentration distributions in the surface,middle and bottom layers
結合地理位置和氣候因素,不難解釋上述分布原因。表層的兩個主要高值區(qū)域分別為長江徑流波及區(qū)和舟山漁場所在區(qū)域,北部高值中心與長江口間存在距離是因為攜帶大陸物質的長江徑流的輸入導致水體不穩(wěn)定且懸浮泥沙含量較高,水體透明度下降,不利于浮游植物生活[30]。南部高值區(qū)由來自大洋的營養(yǎng)鹽控制,其中黑潮次表層水為主要輸入源,臺灣暖流的相對貢獻可以忽略[31]。舟山漁場附近的高值區(qū)域生長的大量浮游植物為魚類提供餌料,伴隨著沿岸上升流的作用,營養(yǎng)鹽被帶到上層;中層和底層生活的浮游植物大大減少,加之由于陽光穿透海水的深度不大,不利于浮游植物的光合作用,因此中層和底層Chl-a濃度顯著低于表層。
據(jù)《2018 年浙江海洋公報》指出[32],2018 年4—8月浙江海域(尤以寧波為主)頻發(fā)赤潮和綠潮災害,浮游植物異常繁殖(該航次調查時段恰處于這期間),猜測Chl-a濃度分布可能受此影響。此外,根據(jù)已有學者的研究,春季中尺度渦中心的葉綠素含量高于夏、秋、冬三季,這也可能是影響Chl-a濃度變化的原因。
整體考慮TSM 和Chl-a的濃度分布,兩者均表現(xiàn)出相對顯著的南北差異。以長江口為界,北部的斷面1 和斷面2 的TSM 濃度相對南部的斷面3—6表現(xiàn)出近海底升高幅度較大的特點,大面圖亦如此,北部底層的TSM 濃度等值線分布相對南部更加稀疏且偏東側。Chl-a濃度分布中北部兩斷面的垂向柱狀結構更加顯著,而南部斷面則具有顯著的躍層結構,上下層水體差異明顯。
結合圖3—6 可以發(fā)現(xiàn)TSM 濃度與Chl-a濃度空間分布的關系。高度渾濁的海水中Chl-a含量減少,反之亦然??紤]懸浮泥沙導致海水透光性減弱,浮游植物生活條件變差,因而呈現(xiàn)出一定的負相關性。但GE 等[6]的研究發(fā)現(xiàn),春季研究區(qū)域懸浮泥沙鋒附近存在較強的垂向混合,上升流的作用會將底層的營養(yǎng)鹽帶到上層,為浮游植物的生長創(chuàng)造了條件。因此,浮游植物生長與TSM 濃度的關系不能被簡單概括。
此外,雖然利用航次調查數(shù)據(jù)對長江口鄰近海域的TSM 和Chl-a濃度的分布進行了一些特征揭示,但插值和平滑只能反應空間整體大致的分布趨勢,對于細節(jié)方面的刻畫不是十分精準,因此后續(xù)還需補充觀測。同時,需要加強綜合現(xiàn)場觀測、遙感觀測和物理模擬等不同觀測和研究方法的結合,以提高分析數(shù)據(jù)的準確性和時空分辨率。從前人的工作來看,TSM 和Chl-a的濃度分布呈現(xiàn)明顯的隨季節(jié)和潮汐等因素變動的特征,這與季節(jié)變化所導致的溫度、鹽度、環(huán)境因子和潮流等動力學機制密切相關[23,33-35];另外,已有研究表明該區(qū)域Chl-a的濃度分布還受到洋流運動及長江徑流的作用[27-28]。因此,可結合海流、長江徑流等數(shù)據(jù)進一步展開其他季節(jié)和潮汐周期內的相關研究,以便更全面地評估長江口鄰近區(qū)域TSM 和Chl-a濃度的時空分布特征、變化趨勢及影響因素的作用機制。
本文基于“淞航號”實測數(shù)據(jù)和實驗室分析數(shù)據(jù)建立的相關關系,對船載儀器測得的TSM和Chl-a的濃度數(shù)據(jù)進行轉換和校正,并進行大面和斷面空間插值方法對比,對表現(xiàn)最優(yōu)的插值結果進行特征分析和原因解釋。結論如下:
①該航次調查水域的TSM 濃度和Chl-a濃度兩個要素的船載儀器CTD 結果與實驗室分析結果呈良好的線性相關關系。
②對于該航次調查海域空間TSM 濃度和Chl-a濃度大面分布特征的刻畫,利用反距離權重插值法可以得到整體最優(yōu)的結果。
③2018 年春季調查顯示TSM 與Chl-a的濃度分布在長江口南北部存在差異。Chl-a表層濃度明顯高于中層和底層,長江口以南斷面中均存在Chl-a濃度躍層結構,主要是由混合和層化水動力過程對浮游植物的影響導致。
④TSM 與Chl-a的濃度分布具有負相關性,渾濁的水體中Chl-a濃度較低,反之亦然。