应用涡动相关技术的底栖溶解氧通量原位观测——以青岛汇泉湾砾石海滩短周期变化为例

摘要

海岸带区域内,穿过沉积物-海水界面的溶解氧通量是研究水体环境内生物地球化学循环周转的重要指标.由于传统采样方法存在局限性,原位观测仪器布放难度较大,因此砾石海滩环境下的溶解氧逼量研究还较少.利用非侵入性的涡动相关技术对青岛汇泉湾潮间带砾石基底的底栖溶解氧通量做出评估.涡动相关原位观测结果表明,在一个涨潮期内溶解氧通量变换范围为-16.7888±5.0～+49.3344±3.7mmol O2/m2/d.不稳定的通量结果表明近海潮间带底栖溶解氧通量在涨潮时段主要受波浪作用影响呈现出极为复杂的变化形式.频谱分析表明汇泉湾潮间带底栖溶解氧主要受东南向波浪作用控制,0.093～0.279 Hz(对应时间间隔为3.58～10.75s)频带为其主要贡献频段.通过对不同时刻累加共谱的比较分析,可以推断波浪作用和破碎波作用分别在涨潮期前后对底栖溶解氧通量变化起着主导推进作用.此项研究也表明涡动相关技术可应用于近海潮间带底栖溶解氧观测,为从宏观到微观研究海岸带生物地球化学进程研究提供了新的观测手段.