春季长江口海域黑水现象及其机制研究

摘要

长江口海域处于东海大陆架,水深较浅,受长江、钱塘江入海径流及潮汐搅拌的影响,水体浑浊度高,属于典型的二类水体。通常,在浑浊二类水体,由于水体中悬浮颗粒的散射作用,离水辐亮度较大洋清洁水体大。本文通过分析2003年春季黄东海二类水体光学试验数据和同时段SeaWiFS卫星遥感数据,发现在长江口东南海域存在一个极低归一化离水辐亮度的黑水区域,其在412nm～670nm波长的归一化离水辐亮度均小于0.5mW/(cm2·μm·sr)。本文首先利用现场实测的水体固有光学特性参数和水色要素浓度数据,分析了长江口海域黑水现象的机制。结果表明,长江口外黑水现象主要是由于水体后向散射系数极小引起,而造成颗粒后向散射系数极小的原因主要有两种,一是颗粒物浓度低,二是颗粒后向散射率小。黑水区浮游植物色素吸收所占的比例较高,大粒径的有机颗粒导致了黑水区域的颗粒后向散射率偏低。长江口海域黑水是在特定的低颗粒物浓度及极小颗粒后向散射率的条件下出现的光学现象。