遼東半島東岸近海泥區(qū)懸沙濃度的時(shí)空分布及控制因素分析
發(fā)布時(shí)間:2022-01-02 14:06
鴨綠江作為典型的中小型河流,細(xì)顆粒沉積物從鴨綠江流域到遼東半島東岸近海泥區(qū)的源匯過程有著獨(dú)特的機(jī)制,而遙感解譯是了解入海沉積物在河口-陸架輸運(yùn)過程和機(jī)制的有效手段之一。因此,本文通過在遼東半島東岸海域進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)懸沙濃度測(cè)量,并與GOCI影像建立關(guān)系,反演了該地區(qū)2011年4月至2017年3月間的表層懸沙濃度,從而揭示了該海域表層懸沙濃度的時(shí)空特征,分析了潮流、大風(fēng)天氣和洪水對(duì)懸沙濃度變化的影響,在此基礎(chǔ)上探討了研究區(qū)的懸沙濃度輸運(yùn)格局。結(jié)果顯示,研究區(qū)表層懸沙濃度空間差異大,河口附近是懸沙濃度高值區(qū),可達(dá)500 g/m3以上,其他區(qū)域則懸沙濃度多小于20 g/m3。另外,研究區(qū)表層懸沙濃度枯季高,洪季低,有著顯著的季節(jié)性變化。進(jìn)一步分析表明,枯季大風(fēng)天氣引起的風(fēng)浪作用增強(qiáng),是導(dǎo)致表層懸沙濃度增高的主要原因;洪季雖然懸沙濃度較低,但流域洪水期間的懸沙濃度顯著增加。此外,作為典型的中小型源-匯傳輸體系,沉積物從鴨綠江到遼東半島東岸近海泥區(qū)總體上仍遵循"夏儲(chǔ)冬輸"的輸運(yùn)機(jī)制。
【文章來(lái)源】:海洋學(xué)報(bào). 2019,41(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【部分圖文】:
圖2實(shí)測(cè)懸沙濃度與GOCI反演所得懸沙濃度對(duì)比Fig.2ComparisonofinsitudataandGOCl-retrieved
方根誤差為3g/m3,平均相對(duì)誤差為28%。因此,該公式適用于本研究區(qū)。圖2實(shí)測(cè)懸沙濃度與GOCI反演所得懸沙濃度對(duì)比Fig.2ComparisonofinsitudataandGOCl-retrievedsuspendedsedimentconcentration3.3風(fēng)向、風(fēng)速及降水量數(shù)據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速及降水量數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn/dataService/cdcindex/datacode/SURF_CLI_CHN_MUL_DAY/show_value/normal.html)。本文中日平均風(fēng)速為每日4次定時(shí)觀測(cè)的平均值(02:00、08:00、14:00、20:00),大風(fēng)天氣為日最大風(fēng)速≥10.8m/s(≥6級(jí))[34]。風(fēng)向數(shù)據(jù)為10min平均風(fēng)向,其采樣頻率為3h1次。風(fēng)向、風(fēng)速、降水量數(shù)據(jù)均由丹東站、大連站獲取。3.4典型研究區(qū)的選擇由于遼南沿岸流終年向西[26],且研究區(qū)細(xì)顆粒沉積物主要來(lái)源于鴨綠江,因此典型區(qū)域A選擇在鴨綠江口附近,其懸沙濃度變化可能與鴨綠江入海水沙通量密切相關(guān);另一個(gè)典型區(qū)域B選擇在泥質(zhì)區(qū)的西部,是因?yàn)樵搮^(qū)域是泥質(zhì)區(qū)最大厚度中心[21],也是鴨綠江流域細(xì)顆粒物質(zhì)的最主要的匯(圖1)。此外,上述兩個(gè)典型區(qū)緊鄰氣象站(丹東站和大連站),而且兩區(qū)域水深均小于30m,受潮汐及波浪共同作用。因此,選擇上述兩個(gè)典型區(qū)域進(jìn)行細(xì)致研究。3.5洪水影響范圍的確定由于洪水影響范圍與流域降水量之間具有相關(guān)性[
輸沙量基本相當(dāng),以上因素有利于更好對(duì)比研究區(qū)懸沙濃度分布格局及在大小潮期間的差異。結(jié)果顯示(圖5),雖然研究區(qū)在大小潮期間的懸沙濃度均出現(xiàn)了自東向西逐漸減小的趨勢(shì),但小潮期間高懸沙濃度分布區(qū)域僅限于河口,而大潮期間高懸沙濃度分布區(qū)域范圍明顯擴(kuò)大。另外,研究區(qū)大、小潮期間的懸沙濃度差異也有著從東向西逐漸減小的趨勢(shì)。進(jìn)一步計(jì)算還可發(fā)現(xiàn):區(qū)域A大潮期間的平均懸沙濃度(71g/m3)較小潮(45g/m3)增大57%;而區(qū)域B大潮期間的平均懸沙濃度(16g/m3)較小潮(13g/m3)增大23%。圖5大潮與小潮懸沙濃度對(duì)比Fig.5Comparisonofsuspendedsedimentconcentrationbetweenspringtideandneaptidea,b分別為2016年11月15日和11月23日平均懸沙濃度分布aandbaretheaveragesuspendedsedimentconcentrationdistributionsonNovember15andNovember23,2016,respectively4.3懸沙濃度的洪、枯季變化從2011年至2017年間的月際平均懸沙濃度分布可以看出(圖6),研究區(qū)的懸沙濃度分布在年內(nèi)有著顯著的季節(jié)變化:首先,在空間上,各個(gè)月份的懸沙濃度分布以河口為高值中心由岸向海逐漸減;其次,各個(gè)月份的懸沙濃度都有由東向西遞減的趨勢(shì),從總體上反映了入海沉積物在遼南沿岸流作用下自東向西的輸運(yùn)趨勢(shì);最后,在時(shí)間上,枯季的(10月至翌年4月)高懸沙濃度值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長(zhǎng)江河口懸浮泥沙向浙閩沿岸輸運(yùn)近期變化的遙感分析[J]. 陳瑞瑞,蔣雪中. 海洋科學(xué). 2017(03)
[2]夏、冬季山東半島東北部沿岸懸浮物輸送機(jī)制的初步研究[J]. 王勇智,喬璐璐,楊作升,鮑獻(xiàn)文. 泥沙研究. 2012(05)
[3]中國(guó)東部海域泥質(zhì)沉積區(qū)現(xiàn)代沉積速率及其物源控制效應(yīng)初探[J]. 李軍,胡邦琦,竇衍光,趙京濤,李國(guó)剛. 地質(zhì)論評(píng). 2012(04)
[4]鴨綠江河口最大渾濁帶水動(dòng)力特征對(duì)葉綠素分布的影響[J]. 于欣,杜家筆,高建華,楊旸,冉隆江,李富祥,劉月,程巖. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2012(02)
[5]江蘇近岸海域懸沙濃度的時(shí)空分布特征[J]. 邢飛,汪亞平,高建華,鄒欣慶. 海洋與湖沼. 2010(03)
[6]營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入對(duì)赤潮發(fā)生的影響[J]. 徐寧,呂頌輝,段舜山,李愛芬,劉振乾. 海洋環(huán)境科學(xué). 2004(02)
[7]長(zhǎng)江口水域懸沙濃度時(shí)空變化與泥沙再懸浮[J]. 陳沈良,張國(guó)安,楊世倫,虞志英. 地理學(xué)報(bào). 2004(02)
[8]鴨綠江河口地區(qū)沉積物特征及懸沙輸送[J]. 高建華,高抒,董禮先,張經(jīng). 海洋通報(bào). 2003(05)
[9]2000年8月長(zhǎng)江口外海區(qū)沖淡水和羽狀鋒的觀測(cè)[J]. 朱建榮,丁平興,胡敦欣. 海洋與湖沼. 2003(03)
[10]黃海環(huán)流的分析[J]. 臧家業(yè),湯毓祥,鄒娥梅,Lie Heung-Jae. 科學(xué)通報(bào). 2001(S1)
博士論文
[1]黃河三角洲毗鄰海域懸浮泥沙擴(kuò)散和季節(jié)性變化及沖淤效應(yīng)[D]. 畢乃雙.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
本文編號(hào):3564312
【文章來(lái)源】:海洋學(xué)報(bào). 2019,41(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【部分圖文】:
圖2實(shí)測(cè)懸沙濃度與GOCI反演所得懸沙濃度對(duì)比Fig.2ComparisonofinsitudataandGOCl-retrieved
方根誤差為3g/m3,平均相對(duì)誤差為28%。因此,該公式適用于本研究區(qū)。圖2實(shí)測(cè)懸沙濃度與GOCI反演所得懸沙濃度對(duì)比Fig.2ComparisonofinsitudataandGOCl-retrievedsuspendedsedimentconcentration3.3風(fēng)向、風(fēng)速及降水量數(shù)據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速及降水量數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn/dataService/cdcindex/datacode/SURF_CLI_CHN_MUL_DAY/show_value/normal.html)。本文中日平均風(fēng)速為每日4次定時(shí)觀測(cè)的平均值(02:00、08:00、14:00、20:00),大風(fēng)天氣為日最大風(fēng)速≥10.8m/s(≥6級(jí))[34]。風(fēng)向數(shù)據(jù)為10min平均風(fēng)向,其采樣頻率為3h1次。風(fēng)向、風(fēng)速、降水量數(shù)據(jù)均由丹東站、大連站獲取。3.4典型研究區(qū)的選擇由于遼南沿岸流終年向西[26],且研究區(qū)細(xì)顆粒沉積物主要來(lái)源于鴨綠江,因此典型區(qū)域A選擇在鴨綠江口附近,其懸沙濃度變化可能與鴨綠江入海水沙通量密切相關(guān);另一個(gè)典型區(qū)域B選擇在泥質(zhì)區(qū)的西部,是因?yàn)樵搮^(qū)域是泥質(zhì)區(qū)最大厚度中心[21],也是鴨綠江流域細(xì)顆粒物質(zhì)的最主要的匯(圖1)。此外,上述兩個(gè)典型區(qū)緊鄰氣象站(丹東站和大連站),而且兩區(qū)域水深均小于30m,受潮汐及波浪共同作用。因此,選擇上述兩個(gè)典型區(qū)域進(jìn)行細(xì)致研究。3.5洪水影響范圍的確定由于洪水影響范圍與流域降水量之間具有相關(guān)性[
輸沙量基本相當(dāng),以上因素有利于更好對(duì)比研究區(qū)懸沙濃度分布格局及在大小潮期間的差異。結(jié)果顯示(圖5),雖然研究區(qū)在大小潮期間的懸沙濃度均出現(xiàn)了自東向西逐漸減小的趨勢(shì),但小潮期間高懸沙濃度分布區(qū)域僅限于河口,而大潮期間高懸沙濃度分布區(qū)域范圍明顯擴(kuò)大。另外,研究區(qū)大、小潮期間的懸沙濃度差異也有著從東向西逐漸減小的趨勢(shì)。進(jìn)一步計(jì)算還可發(fā)現(xiàn):區(qū)域A大潮期間的平均懸沙濃度(71g/m3)較小潮(45g/m3)增大57%;而區(qū)域B大潮期間的平均懸沙濃度(16g/m3)較小潮(13g/m3)增大23%。圖5大潮與小潮懸沙濃度對(duì)比Fig.5Comparisonofsuspendedsedimentconcentrationbetweenspringtideandneaptidea,b分別為2016年11月15日和11月23日平均懸沙濃度分布aandbaretheaveragesuspendedsedimentconcentrationdistributionsonNovember15andNovember23,2016,respectively4.3懸沙濃度的洪、枯季變化從2011年至2017年間的月際平均懸沙濃度分布可以看出(圖6),研究區(qū)的懸沙濃度分布在年內(nèi)有著顯著的季節(jié)變化:首先,在空間上,各個(gè)月份的懸沙濃度分布以河口為高值中心由岸向海逐漸減;其次,各個(gè)月份的懸沙濃度都有由東向西遞減的趨勢(shì),從總體上反映了入海沉積物在遼南沿岸流作用下自東向西的輸運(yùn)趨勢(shì);最后,在時(shí)間上,枯季的(10月至翌年4月)高懸沙濃度值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長(zhǎng)江河口懸浮泥沙向浙閩沿岸輸運(yùn)近期變化的遙感分析[J]. 陳瑞瑞,蔣雪中. 海洋科學(xué). 2017(03)
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[4]鴨綠江河口最大渾濁帶水動(dòng)力特征對(duì)葉綠素分布的影響[J]. 于欣,杜家筆,高建華,楊旸,冉隆江,李富祥,劉月,程巖. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2012(02)
[5]江蘇近岸海域懸沙濃度的時(shí)空分布特征[J]. 邢飛,汪亞平,高建華,鄒欣慶. 海洋與湖沼. 2010(03)
[6]營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入對(duì)赤潮發(fā)生的影響[J]. 徐寧,呂頌輝,段舜山,李愛芬,劉振乾. 海洋環(huán)境科學(xué). 2004(02)
[7]長(zhǎng)江口水域懸沙濃度時(shí)空變化與泥沙再懸浮[J]. 陳沈良,張國(guó)安,楊世倫,虞志英. 地理學(xué)報(bào). 2004(02)
[8]鴨綠江河口地區(qū)沉積物特征及懸沙輸送[J]. 高建華,高抒,董禮先,張經(jīng). 海洋通報(bào). 2003(05)
[9]2000年8月長(zhǎng)江口外海區(qū)沖淡水和羽狀鋒的觀測(cè)[J]. 朱建榮,丁平興,胡敦欣. 海洋與湖沼. 2003(03)
[10]黃海環(huán)流的分析[J]. 臧家業(yè),湯毓祥,鄒娥梅,Lie Heung-Jae. 科學(xué)通報(bào). 2001(S1)
博士論文
[1]黃河三角洲毗鄰海域懸浮泥沙擴(kuò)散和季節(jié)性變化及沖淤效應(yīng)[D]. 畢乃雙.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
本文編號(hào):3564312
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