| 题名 | 南海北部颗粒物粒径分布特征 |
| 作者 | 郑文迪 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 曹文熙 |
| 关键词 | 南海北部，颗粒物粒径分布，PSD斜率，平均粒径，光学特性 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 其他题名 | Particle Size Distribution in the Northern South China Sea |
| 学位专业 | 物理海洋学 |
| 英文摘要 | 颗粒物粒径分布（Particle size distribution，PSD）代表了颗粒物浓度（数量浓度或体积浓度）随粒径的变化特征，与海洋生态环境和生物地球化学过程等息息相关。我国南海是西北太平洋最大的热带边缘海，水文、生态环境复杂，受沿岸上升流和中尺度涡旋等动力过程影响，海洋中颗粒物的粒径分布表现出复杂的变化特征，海表和垂直剖面分布均存在明显的区域差异性。本文选取了近岸和开阔大洋两类典型的水体，以2013年夏季琼东上升流海域以及2016年夏季南海中部海盆海域的现场调查数据为基础，评价了幂律模型对描述选择海域PSD特征的适用性，对比分析了两类典型水体的PSD的表层和垂向空间分布规律，并探讨了不同海域PSD空间分布对水体光学特性的影响。研究结果发现，幂律函数均能描述琼东和南海中部两类海域的PSD大体分布特征。但是，琼东上升流海域PSD在20 至50μm粒径范围内存在峰值，峰值的存在导致幂律模型拟合PSD时，效果较差；而南海中部海盆区域的PSD分布在小于70μm未观察到显著特征峰，采用幂律函数进行拟合时，效果较优。幂律模型的幂指数ξ可表征颗粒物中较大粒径与较小粒径颗粒物所占的比例贡献，即ξ较高时，表明小粒径颗粒物占据较高比例，反之ξ较低时，表明大粒径颗粒物占据较高比例。两个典型海域的ξ值分布范围为[1.27，7.65]，平均值为4.14±0.56，其中95%的ξ值处在[2.5，5]；颗粒物平均粒径DA分布范围为3.23-166.07μm，平均值为14.13±13.69μm，86%调查水体的DA小于20μm，说明了研究海域以较小粒径颗粒物为主导。琼东上升流海域的DA较为稳定，变化范围窄于南海中部海盆区域DA的变化范围。南海中部海盆区域ξ值与DA存在良好的负相关关系（R2=0.73），而琼东上升流区域两者间的相关性较弱，特征峰的存在可能是导致相关性差的原因之一。研究海域的ξ值与颗粒物衰减光谱斜率间的相关性不显著，且区域性差异显著。在未来工作中，将采用更大的现场调查数据集开展对两者关系的评估。南海中部海盆区域与琼东上升流海域的PSD空间分布存在一定的差异性。从表层分布来看，南海中部海盆区域表层的DA相对琼东上升流区域表层水体较小。从垂直剖面分布上看，南海中部海盆区域各站位在密度跃层附近均存在次表层叶绿素最大层SCML，ξ值在SCML中显著变小，DA显著增大，表征了该水层较大粒径的浮游植物贡献显著增强，同时水体中颗粒物的后向散射系数和散射系数也相应显著增大；另外，SCML以上水体的ξ值相对较高，且DA值相对较低，推测可能是微微型藻类为主导颗粒物所致；SCML以下水体中的ξ值较SCML中的高，但略低于SCML以上水体的ξ值，而DA则位于SCML以上水体的DA与SCML的DA之间，这可能与浮游植物及其碎屑的絮凝、分解、沉降等过程相关。受琼东上升流影响的海域，由于动力过程复杂，上升流导致了底部颗粒物的重悬浮， 从PSD观测数据发现近底部水体中总颗粒物数目浓度Nt显著增加，532nm处的颗粒物散射系数bp（532）及532nm处的颗粒物后向散射系数bbp（532）也显著增强；而ξ和DA值对叶绿素最大值所在的水层未表现出明显的响应。 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18042]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（硕士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郑文迪. 南海北部颗粒物粒径分布特征[D]. 南海海洋研究所. 2018. |
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