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胶州湾水体交换与营养盐收支过程数值模型研究

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0.绪论

§.1水交换研究进展

§.2营养盐模型研究

§.3胶州湾水交换与营养盐收支研究的意义

§.4本文研究内容

第1章胶州湾自然环境特征

§1.1物理环境

§1.2营养盐结构与变化

§1.3浮游植物

§附图

第2章水动力模拟

§2.1模型介绍

§2.2计算结果分析

§2.2.1模式校验

§2.2.2潮汐、潮流特征

§2.3结论

§2.4附录Ⅰ(物理模型)

§附图

第3章水交换模拟与环境容量计算方法

§3.1水质模型介绍

§3.2水交换观测分析

§3.2.1暴雨过后盐度恢复过程

§3.2.2镭同位素观测

§3.3水交换计算结果

§3.3.1平均存留时间

§3.3.2子区域之间的相互作用

§3.3.3与已有研究比较

§3.4环境容量

§3.4.1总量控制与环境容量

§3.4.2环境容量计算方法

§3.5结论

§附表

§附图

第4章营养盐模型介绍

§4.1水温场的获取

§4.1.1计算方案

§4.1.2水温变化特征

§4.1.3热收支

§4.2通过观测对水体混合系数的推算

§4.2.1观测介绍与数据处理

§4.2.2物理因子变化特征

§4.2.3混合参数的计算结果

§4.3关键生物子过程的数学模型

§4.3.1光合作用吸收营养盐

§4.3.2呼吸过程释放营养盐

§4.3.3浮游动物摄食

§4.3.4其它过程

§4.4结论

§附图

第5章营养盐季节变化与收支

§5.1营养盐模式结构与主要参数

§5.1.1模式介绍

§5.1.2参数选取与敏感性分析

§5.2生态季系统节变化与营养盐收支

§5.2.1限制因子的季节转换

§5.2.2营养盐季节变化

§5.2.3营养盐收支研究

§5.3生态系统对外部过程的响应

§5.4结论

§5.5附录Ⅱ(生物过程子模型)

§附表

§附图

第6章结束语

§6.1工作主要结论与创新点

§6.2模式的改进

§6.3附录Ⅲ(改进后的生物过程子模型)

§附图

参考文献

致谢

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摘要

该文的主要研究目标是构建一个三维水质模型和物理-生物耦合模型,并以胶州湾为研究对象,讨论该海域与富营养化密切相关的水体交换与营养盐收支过程,为富营养化多年际变化的深入研究作准备.具体来讲,主要包括如下工作和结论:(1)应用美国普林斯顿海洋模型研究了胶州湾水动力特征,为水体交换和营养盐收支研究,提供动力场.(2)建立了与动力模型相耦合的三维水质模型,计算了胶州湾水体的平均存留时间.(3)基于水交换模型的研究结果,讨论了环境容量的计算方法.(4)在水质模型的基础上,建立了温度模型,成功模拟了胶州湾近40年的水温演变过程,并讨论了水体的热收支.(5)为了分析混合对生态变元的影响,特进行了混合的强化观测,并推算了密度扩散系数.(6)建立了物理-生物耦合模型,讨论了参数的敏感性和营养盐与光照强度对生态系统限制的转换.(7)在上述工作的基础上,模拟了1992年胶州湾营养盐季节变化与收支.(8)通过数值实验讨论了生态系统对河流输入、大气沉降和水温等外部强迫变化的响应.

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