摘要

悬浮颗粒物的质量比后向散射系数(b~*bp)主要受颗粒物的成分、大小等因素影响,研究其变化特性对于揭示水体中颗粒物种类、时空分布以及提升水色遥感定量化精度等具有重要意义。本文利用 Mie 理论,对海水中常见的具有不同粒径分布、相对折射率及表观密度的多种藻类和无机矿物颗粒的质量比后向散射系数进行了模拟计算。研究发现:当粒径分布斜率 ξ 相同时,无机矿物颗粒的平均 b~*bp约为藻类颗粒的 2 倍;ξ 为 4. 0 时,无机矿物颗粒和藻类颗粒在 532 nm 处的平均 b~*bp分别为(9. 12±3. 18)×10-3m2·g-1和(4. 09±0. 48)×10-3m2·g-1;藻类颗粒具有较低 b~*bp的主要原因是其折射率实部较低。黄东海实测数据研究结果表明:b~*bp的空间变异性低于后向散射系数,当无机颗粒质量浓度在总颗粒物中占主导时,平均 b~*bp( 532 ) 为 8. 46×10-3m2·g-1;而有机颗粒物占主导时为 3. 63×10-3m2·g-1,前者为后者的 2. 3 倍。实测 b~*bp随有机颗粒物质量浓度占比的增大呈乘幂函数形式减小,结合模拟结果,发现研究区水体颗粒物的粒径分布斜率 ξ 的变化范围为 3. 6~4. 2,对于有机颗粒占主导的远岸水体,ξ 约为 3. 9,而在长江入海口附近水域,悬浮颗粒物的质量比后向散射系数因受粒径分布变化的影响具有较大的变化幅度。。

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