辽东半岛东岸近海泥区悬沙浓度的时空分布及控制因素分析
发布时间：2022-01-02 14:06
鸭绿江作为典型的中小型河流,细颗粒沉积物从鸭绿江流域到辽东半岛东岸近海泥区的源汇过程有着独特的机制,而遥感解译是了解入海沉积物在河口-陆架输运过程和机制的有效手段之一。因此,本文通过在辽东半岛东岸海域进行了现场悬沙浓度测量,并与GOCI影像建立关系,反演了该地区2011年4月至2017年3月间的表层悬沙浓度,从而揭示了该海域表层悬沙浓度的时空特征,分析了潮流、大风天气和洪水对悬沙浓度变化的影响,在此基础上探讨了研究区的悬沙浓度输运格局。结果显示,研究区表层悬沙浓度空间差异大,河口附近是悬沙浓度高值区,可达500 g/m3以上,其他区域则悬沙浓度多小于20 g/m3。另外,研究区表层悬沙浓度枯季高,洪季低,有着显著的季节性变化。进一步分析表明,枯季大风天气引起的风浪作用增强,是导致表层悬沙浓度增高的主要原因;洪季虽然悬沙浓度较低,但流域洪水期间的悬沙浓度显著增加。此外,作为典型的中小型源-汇传输体系,沉积物从鸭绿江到辽东半岛东岸近海泥区总体上仍遵循"夏储冬输"的输运机制。
【文章来源】：海洋学报. 2019,41(01)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
图２实测悬沙浓度与ＧＯＣＩ反演所得悬沙浓度对比Ｆｉｇ．２ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｉｎｓｉｔｕｄａｔａａｎｄＧＯＣｌ－ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ
方根误差为３ｇ／ｍ３，平均相对误差为２８％。因此，该公式适用于本研究区。图２实测悬沙浓度与ＧＯＣＩ反演所得悬沙浓度对比Ｆｉｇ．２ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｉｎｓｉｔｕｄａｔａａｎｄＧＯＣｌ－ｒｅｔｒｉｅｖｅｄｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ３．３风向、风速及降水量数据风向、风速及降水量数据来源于中国气象数据网（ｈｔｔｐ：／／ｄａｔａ．ｃｍａ．ｃｎ／ｄａｔａＳｅｒｖｉｃｅ／ｃｄｃｉｎｄｅｘ／ｄａｔａｃｏｄｅ／ＳＵＲＦ＿ＣＬＩ＿ＣＨＮ＿ＭＵＬ＿ＤＡＹ／ｓｈｏｗ＿ｖａｌｕｅ／ｎｏｒｍａｌ．ｈｔｍｌ）。本文中日平均风速为每日４次定时观测的平均值（０２：００、０８：００、１４：００、２０：００），大风天气为日最大风速≥１０．８ｍ／ｓ（≥６级）［３４］。风向数据为１０ｍｉｎ平均风向，其采样频率为３ｈ１次。风向、风速、降水量数据均由丹东站、大连站获取。３．４典型研究区的选择由于辽南沿岸流终年向西［２６］，且研究区细颗粒沉积物主要来源于鸭绿江，因此典型区域Ａ选择在鸭绿江口附近，其悬沙浓度变化可能与鸭绿江入海水沙通量密切相关；另一个典型区域Ｂ选择在泥质区的西部，是因为该区域是泥质区最大厚度中心［２１］，也是鸭绿江流域细颗粒物质的最主要的汇（图１）。此外，上述两个典型区紧邻气象站（丹东站和大连站），而且两区域水深均小于３０ｍ，受潮汐及波浪共同作用。因此，选择上述两个典型区域进行细致研究。３．５洪水影响范围的确定由于洪水影响范围与流域降水量之间具有相关性［
输沙量基本相当，以上因素有利于更好对比研究区悬沙浓度分布格局及在大小潮期间的差异。结果显示（图５），虽然研究区在大小潮期间的悬沙浓度均出现了自东向西逐渐减小的趋势，但小潮期间高悬沙浓度分布区域仅限于河口，而大潮期间高悬沙浓度分布区域范围明显扩大。另外，研究区大、小潮期间的悬沙浓度差异也有着从东向西逐渐减小的趋势。进一步计算还可发现：区域Ａ大潮期间的平均悬沙浓度（７１ｇ／ｍ３）较小潮（４５ｇ／ｍ３）增大５７％；而区域Ｂ大潮期间的平均悬沙浓度（１６ｇ／ｍ３）较小潮（１３ｇ／ｍ３）增大２３％。图５大潮与小潮悬沙浓度对比Ｆｉｇ．５Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｐｒｉｎｇｔｉｄｅａｎｄｎｅａｐｔｉｄｅａ，ｂ分别为２０１６年１１月１５日和１１月２３日平均悬沙浓度分布ａａｎｄｂａｒｅｔｈｅａｖｅｒａｇｅｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｎＮｏｖｅｍｂｅｒ１５ａｎｄＮｏｖｅｍｂｅｒ２３，２０１６，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ４．３悬沙浓度的洪、枯季变化从２０１１年至２０１７年间的月际平均悬沙浓度分布可以看出（图６），研究区的悬沙浓度分布在年内有着显著的季节变化：首先，在空间上，各个月份的悬沙浓度分布以河口为高值中心由岸向海逐渐减小；其次，各个月份的悬沙浓度都有由东向西递减的趋势，从总体上反映了入海沉积物在辽南沿岸流作用下自东向西的输运趋势；最后，在时间上，枯季的（１０月至翌年４月）高悬沙浓度值
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江河口悬浮泥沙向浙闽沿岸输运近期变化的遥感分析[J]. 陈瑞瑞,蒋雪中. 海洋科学. 2017(03)
[2]夏、冬季山东半岛东北部沿岸悬浮物输送机制的初步研究[J]. 王勇智,乔璐璐,杨作升,鲍献文. 泥沙研究. 2012(05)
[3]中国东部海域泥质沉积区现代沉积速率及其物源控制效应初探[J]. 李军,胡邦琦,窦衍光,赵京涛,李国刚. 地质论评. 2012(04)
[4]鸭绿江河口最大浑浊带水动力特征对叶绿素分布的影响[J]. 于欣,杜家笔,高建华,杨旸,冉隆江,李富祥,刘月,程岩. 海洋学报(中文版). 2012(02)
[5]江苏近岸海域悬沙浓度的时空分布特征[J]. 邢飞,汪亚平,高建华,邹欣庆. 海洋与湖沼. 2010(03)
[6]营养物质输入对赤潮发生的影响[J]. 徐宁,吕颂辉,段舜山,李爱芬,刘振乾. 海洋环境科学. 2004(02)
[7]长江口水域悬沙浓度时空变化与泥沙再悬浮[J]. 陈沈良,张国安,杨世伦,虞志英. 地理学报. 2004(02)
[8]鸭绿江河口地区沉积物特征及悬沙输送[J]. 高建华,高抒,董礼先,张经. 海洋通报. 2003(05)
[9]2000年8月长江口外海区冲淡水和羽状锋的观测[J]. 朱建荣,丁平兴,胡敦欣. 海洋与湖沼. 2003(03)
[10]黄海环流的分析[J]. 臧家业,汤毓祥,邹娥梅,Lie Heung-Jae. 科学通报. 2001(S1)
博士论文
[1]黄河三角洲毗邻海域悬浮泥沙扩散和季节性变化及冲淤效应[D]. 毕乃双.中国海洋大学 2009
本文编号：3564312
【文章来源】：海洋学报. 2019,41(01)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
图２实测悬沙浓度与ＧＯＣＩ反演所得悬沙浓度对比Ｆｉｇ．２ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｉｎｓｉｔｕｄａｔａａｎｄＧＯＣｌ－ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ
方根误差为３ｇ／ｍ３，平均相对误差为２８％。因此，该公式适用于本研究区。图２实测悬沙浓度与ＧＯＣＩ反演所得悬沙浓度对比Ｆｉｇ．２ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｉｎｓｉｔｕｄａｔａａｎｄＧＯＣｌ－ｒｅｔｒｉｅｖｅｄｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ３．３风向、风速及降水量数据风向、风速及降水量数据来源于中国气象数据网（ｈｔｔｐ：／／ｄａｔａ．ｃｍａ．ｃｎ／ｄａｔａＳｅｒｖｉｃｅ／ｃｄｃｉｎｄｅｘ／ｄａｔａｃｏｄｅ／ＳＵＲＦ＿ＣＬＩ＿ＣＨＮ＿ＭＵＬ＿ＤＡＹ／ｓｈｏｗ＿ｖａｌｕｅ／ｎｏｒｍａｌ．ｈｔｍｌ）。本文中日平均风速为每日４次定时观测的平均值（０２：００、０８：００、１４：００、２０：００），大风天气为日最大风速≥１０．８ｍ／ｓ（≥６级）［３４］。风向数据为１０ｍｉｎ平均风向，其采样频率为３ｈ１次。风向、风速、降水量数据均由丹东站、大连站获取。３．４典型研究区的选择由于辽南沿岸流终年向西［２６］，且研究区细颗粒沉积物主要来源于鸭绿江，因此典型区域Ａ选择在鸭绿江口附近，其悬沙浓度变化可能与鸭绿江入海水沙通量密切相关；另一个典型区域Ｂ选择在泥质区的西部，是因为该区域是泥质区最大厚度中心［２１］，也是鸭绿江流域细颗粒物质的最主要的汇（图１）。此外，上述两个典型区紧邻气象站（丹东站和大连站），而且两区域水深均小于３０ｍ，受潮汐及波浪共同作用。因此，选择上述两个典型区域进行细致研究。３．５洪水影响范围的确定由于洪水影响范围与流域降水量之间具有相关性［
输沙量基本相当，以上因素有利于更好对比研究区悬沙浓度分布格局及在大小潮期间的差异。结果显示（图５），虽然研究区在大小潮期间的悬沙浓度均出现了自东向西逐渐减小的趋势，但小潮期间高悬沙浓度分布区域仅限于河口，而大潮期间高悬沙浓度分布区域范围明显扩大。另外，研究区大、小潮期间的悬沙浓度差异也有着从东向西逐渐减小的趋势。进一步计算还可发现：区域Ａ大潮期间的平均悬沙浓度（７１ｇ／ｍ３）较小潮（４５ｇ／ｍ３）增大５７％；而区域Ｂ大潮期间的平均悬沙浓度（１６ｇ／ｍ３）较小潮（１３ｇ／ｍ３）增大２３％。图５大潮与小潮悬沙浓度对比Ｆｉｇ．５Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｐｒｉｎｇｔｉｄｅａｎｄｎｅａｐｔｉｄｅａ，ｂ分别为２０１６年１１月１５日和１１月２３日平均悬沙浓度分布ａａｎｄｂａｒｅｔｈｅａｖｅｒａｇｅｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｎＮｏｖｅｍｂｅｒ１５ａｎｄＮｏｖｅｍｂｅｒ２３，２０１６，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ４．３悬沙浓度的洪、枯季变化从２０１１年至２０１７年间的月际平均悬沙浓度分布可以看出（图６），研究区的悬沙浓度分布在年内有着显著的季节变化：首先，在空间上，各个月份的悬沙浓度分布以河口为高值中心由岸向海逐渐减小；其次，各个月份的悬沙浓度都有由东向西递减的趋势，从总体上反映了入海沉积物在辽南沿岸流作用下自东向西的输运趋势；最后，在时间上，枯季的（１０月至翌年４月）高悬沙浓度值
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江河口悬浮泥沙向浙闽沿岸输运近期变化的遥感分析[J]. 陈瑞瑞,蒋雪中. 海洋科学. 2017(03)
[2]夏、冬季山东半岛东北部沿岸悬浮物输送机制的初步研究[J]. 王勇智,乔璐璐,杨作升,鲍献文. 泥沙研究. 2012(05)
[3]中国东部海域泥质沉积区现代沉积速率及其物源控制效应初探[J]. 李军,胡邦琦,窦衍光,赵京涛,李国刚. 地质论评. 2012(04)
[4]鸭绿江河口最大浑浊带水动力特征对叶绿素分布的影响[J]. 于欣,杜家笔,高建华,杨旸,冉隆江,李富祥,刘月,程岩. 海洋学报(中文版). 2012(02)
[5]江苏近岸海域悬沙浓度的时空分布特征[J]. 邢飞,汪亚平,高建华,邹欣庆. 海洋与湖沼. 2010(03)
[6]营养物质输入对赤潮发生的影响[J]. 徐宁,吕颂辉,段舜山,李爱芬,刘振乾. 海洋环境科学. 2004(02)
[7]长江口水域悬沙浓度时空变化与泥沙再悬浮[J]. 陈沈良,张国安,杨世伦,虞志英. 地理学报. 2004(02)
[8]鸭绿江河口地区沉积物特征及悬沙输送[J]. 高建华,高抒,董礼先,张经. 海洋通报. 2003(05)
[9]2000年8月长江口外海区冲淡水和羽状锋的观测[J]. 朱建荣,丁平兴,胡敦欣. 海洋与湖沼. 2003(03)
[10]黄海环流的分析[J]. 臧家业,汤毓祥,邹娥梅,Lie Heung-Jae. 科学通报. 2001(S1)
博士论文
[1]黄河三角洲毗邻海域悬浮泥沙扩散和季节性变化及冲淤效应[D]. 毕乃双.中国海洋大学 2009
本文编号：3564312
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