南黃海光學特性研究.pdf

1、光學技術在海洋科學應用中不斷發(fā)展，中國海典型Ⅱ類水體由于其水體渾濁與成分復雜性，成為海洋光學研究中的前沿和難點。論文以2013年夏季在南黃海現(xiàn)場測量的光學數(shù)據(jù)為基礎，研究其固有及表觀光學特性，探討生物光學算法在南黃海對葉綠素a、POC濃度反演的可行性與適用性，以及南黃海光學特性的區(qū)域化環(huán)境意義。
　　首先，根據(jù)儀器特性和最新研究成果對航次采集的海洋固有及表觀光學數(shù)據(jù)進行處理，包括:吸收系數(shù)(a-Sphere儀器測量數(shù)據(jù)及樣品定量濾

2、膜技術QFT);后向散射系數(shù)(HS-6儀器測量數(shù)據(jù)的Sigma校正及海水散射溫鹽校正);離水輻亮度(C-OPS儀器測量數(shù)據(jù)計算);遙感反射比(C-OPS儀器測量數(shù)據(jù)計算);漫衰減系數(shù)(C-OPS儀器測量數(shù)據(jù)計算推導)。以及海水生物化學數(shù)據(jù)處理，如葉綠素a濃度（熒光光度法）、POC濃度（元素分析法）等。
　　在數(shù)據(jù)處理的基礎上，找出南黃海海底再懸浮特征區(qū)域(123～125°E，32～34°N)，分析南黃海表層水清濁過渡情況（近岸到遠

3、岸），并推測長江口東海特征水團的入侵。對各光學量進行關系研究，發(fā)現(xiàn)遙感反射比Rrs（λ）與吸收系數(shù)a、后向散射系數(shù)bb分波段擬合效果較好，且綠光波段擬合相關系數(shù)最高。在漫衰減系數(shù)Kd490的算法上進行經(jīng)驗統(tǒng)計算法和半分析算法的分析對比，結果表明對于較清潔水體，經(jīng)驗統(tǒng)計算法反演性能較好，對于Kd490全范圍，QAA算法較為精準。
　　接著，在反演葉綠素a濃度的浮游植物吸收光譜生物光學模型中，發(fā)現(xiàn)Bricaud的440nm波段和Car

4、der的675nm波段的算法高估了葉綠素a的濃度;經(jīng)驗統(tǒng)計算法方面，數(shù)據(jù)結果表明OC4算法不適用于南黃海水域，建立基于Clark模型的南黃海葉綠素a濃度與MBR的反演算法?；谶b感反射比藍綠波段比值的POC反演，在南黃海Ⅱ類水體依然有較高的適用率，但單波長兩步經(jīng)驗算法并不適用。研究后向散射系數(shù)與水文條件的關系，發(fā)現(xiàn)bb的變化與溫鹽躍層存在良好關系。
　　最后，根據(jù)南黃海水文、水團、海流、陸源、海底沉積等因素，在空間分布上將南黃海分