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摘要
胶州湾位于山东半岛南部,是黄海西部的一个半封闭海湾,是北温带海湾生态系统的重要代表。由于水体交换能力不足,容纳的污染物总量较大,胶州湾及青岛近海水体富营养化问题突出,对其水质进行实时有效监测意义重大。2014年8月和2015年10月在胶州湾及青岛近海进行了两次海洋光学现场实验,测量海水固有光学性质。利用高光谱吸收衰减仪ac-s测量了海水吸收系数和衰减系数光谱剖面,并计算了海水散射系数光谱剖面;利用后向散射仪BB9(2014年航次)和HS6(2015年航次)测量了海水后向散射系数光谱剖面,并计算了水中颗粒物的后向散射比。利用现场测量数据,建立了悬浮粒子散射系数和后向散射系数光谱模型,以及532 nm处后向散射系数与散射系数的关系模型。利用后向散射比提供的粒子折射率信息分析了胶州湾及青岛近海海域的粒子组成及其空间分布情况。最后分析了悬浮粒子散射特性与浓度SPM的关系。研究结果表明:胶州湾内的散射系数bp和后向散射系数bbp值普遍高于青岛近海,并且胶州湾内越靠近岸边的站位,其值越大,胶州湾内站位的散射系数bp光谱斜率(m=0.56)较青岛近海站位大(m=0.44);胶州湾及青岛近海海域的粒子后向散射系数和散射系数之间存在幂指数回归关系;研究海域的粒子折射率在1.097～1.197之间,粒子组成以无机矿物粒子为主,两次现场实验的结果表明湾口站位(JZ1, QD1和QD7)的折射率变化不大。选取从湾内经湾口到青岛近海的站位组成断面,分析这些站位粒子折射率np的分布发现,湾内从近岸(JZ9)到湾口(JZ1),粒子折射率逐渐增大,湾内粒子无机成分更多;青岛近海离岸越远(QD7—QD5),粒子折射率逐渐减小,有机粒子的成分增加。JZ6站位为靠近胶州湾大桥的站位点,粒子折射率明显小于大桥两边的站位。后向散射系数与SPM浓度之间存在线性回归和幂指数回归关系,但幂指数回归结果优于线性回归结果。
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