渤海氮磷营养盐和叶绿素浓度时空分布数值模拟与富营养化评估

作者：赵宇; ***^*; 孙珊; 陈衎; 谭光深; 张娟; 王修林

来源：海洋与湖沼, 2023, 1-24.

• 渤海
• 生态模型
• 富营养化评估
• 数值模拟

当前渤海富营养化风险仍居高不下，严重制约了环渤海社会经济可持续发展。开展近海富营养化评估与趋势分析是国家生态安全保障的需求，其难点在于富营养化评价要素长期演变进程高质量数据的获取。基于HAMSOM海洋生态模型，通过修正溶解有机氮（dissolved organic nitrogen， DON）的难/易降解组分降解动力学形式，构建了适用于富营养化评估与趋势分析的渤海三维水动力/生物地球化学耦合模型。利用2019年渤海春夏秋冬四个季节DON、溶解无机氮（dissolved inorganic nitrogen， DIN）、溶解无机磷（dissolved inorganic phosphorus， DIP）和叶绿素a（chlorophyll a， chl a）调查结果，对模型进行了校正，并利用1980年至2020年的长期调查结果进行了验证，模拟结果与调查结果相比较，在数值大小和变化趋势上均吻合较好，相对标准偏差、相似性系数和Kappa系数分别为24%、0.77和0.60。利用模型模拟计算的DIN、DIP、DON和chl a长期演变进程数据，计算了营养状态质量指数（nutritional quality index， NQI）。结果表明，当前渤海富营养化状态整体上处于贫营养状态，但在渤海湾、辽东湾和莱州湾湾底近岸海域处于富营养状态，季节上5～10月份处于中等富营养化状态，从长期变化趋势看，渤海整体上富营养化状态趋于改善。与复合富营养化指数（compound eutrophication index， CEI）对比表明，渤海富营养化评估按NQI计算结果与按CEI计算结果相当吻合，相似性系数为0.83。文章建立的渤海富营养化评估方法具有较高可靠性，可用于渤海富营养化评估。

• 单位
  中国海洋大学; 山东省海洋资源与环境研究院; 化学化工学院