近岸水質(zhì)的遙感監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬研究.pdf

1、海洋水質(zhì)惡化和突發(fā)性海洋水質(zhì)及生態(tài)災(zāi)害給人類(lèi)生產(chǎn)和生活帶來(lái)巨大隱患，造成大量經(jīng)濟(jì)損失。近年來(lái)，遙感技術(shù)因?yàn)槟軌虼蠓秶焖俦O(jiān)測(cè)海面狀況在海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)中愈益受到重視。數(shù)值模擬方法因?yàn)槟軌驅(qū)Ω鞣N海洋現(xiàn)象進(jìn)行模擬并可以通過(guò)模擬結(jié)果分析揭示海洋現(xiàn)象的變化過(guò)程，在海洋環(huán)境與生態(tài)的研究中得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。遙感數(shù)據(jù)的獲取受到天氣條件等的影響，數(shù)據(jù)間隔受航測(cè)周期或衛(wèi)星運(yùn)行周期制約；數(shù)值模擬需要合理選擇參數(shù)，合理確定邊界條件、初始條件，模擬結(jié)果需要監(jiān)測(cè)資

2、料驗(yàn)證。將遙感與數(shù)值模擬相結(jié)合，可以使兩種研究方法的不足得到互相彌補(bǔ)，對(duì)于近岸水質(zhì)研究具有重要意義。為此，本文將遙感與數(shù)值模擬方法有機(jī)結(jié)合，應(yīng)用于我國(guó)近岸水質(zhì)和突發(fā)性海洋災(zāi)害的研究中。論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論大致可以概括為以下兩部分：
　　 第一部分，對(duì)杭州灣水質(zhì)狀況進(jìn)行研究。首先，通過(guò)遙感技術(shù)對(duì)面源污染進(jìn)行大面積監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明污染物主要受物理混合作用控制，表現(xiàn)出保守性特征，說(shuō)明海洋動(dòng)力過(guò)程對(duì)污染的傳輸和擴(kuò)散起到了重要作用。

3、為此，采用COHERENS模型中拉格朗日粒子傳輸方法和歐拉物質(zhì)輸運(yùn)方法模擬面源污染物的擴(kuò)散路徑和水質(zhì)更新時(shí)間，對(duì)其物理自?xún)裟芰M(jìn)行分析。其次，對(duì)杭州灣的點(diǎn)源熱污染進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)，并開(kāi)展兩次實(shí)測(cè)調(diào)查，通過(guò)熱擴(kuò)散數(shù)值模型模擬秦山核電站溫排水的分布特征，分析點(diǎn)源熱污染對(duì)杭州灣的水質(zhì)影響。最后，在對(duì)杭州灣的常規(guī)水質(zhì)因子進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，將溫度和葉綠素濃度的數(shù)值模擬結(jié)果用于遙感數(shù)據(jù)補(bǔ)缺，使得遙感技術(shù)和數(shù)值模擬方法相互補(bǔ)充，在近岸常規(guī)水

4、質(zhì)研究中綜合發(fā)揮作用。結(jié)果表明杭州灣點(diǎn)源熱污染對(duì)水質(zhì)影響并不嚴(yán)重；面源污染容易聚集在灣頂西北部和灣口東南部區(qū)域；灣內(nèi)懸浮泥沙含量高、營(yíng)養(yǎng)鹽豐富、葉綠素濃度低，屬于高營(yíng)養(yǎng)鹽低生產(chǎn)力的典型區(qū)域。
　　 第二部分，針對(duì)2008年青島奧運(yùn)基地附近海域爆發(fā)的滸苔藻華現(xiàn)象，將遙感監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法進(jìn)一步應(yīng)用于突發(fā)性海洋災(zāi)害的研究中。首先采用遙感手段對(duì)藻華的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，然后利用COHERENS生態(tài)-動(dòng)力耦合模型模擬黃海春季浮