不同潮汐條件下珠江河口黃色物質(zhì)光譜吸收特性*

何穎清，秦雁，馮佑斌，扶卿華，劉超群

(1.珠江水利科學(xué)研究院， 廣東 廣州510611；2.中山大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院， 廣東 廣州 510275)

水色遙感技術(shù)從誕生至今，經(jīng)歷了分析模型-統(tǒng)計模型-半分析模型的發(fā)展過程。統(tǒng)計模型基于實測的水質(zhì)參數(shù)與表觀反射率建模，雖簡單易用但時間空間普適性有限，缺乏物理意義；半分析、分析模型以固有光學(xué)量為媒介，基于水體組分-固有光學(xué)特性-表觀光學(xué)特性之間的關(guān)系，模擬水中光場分布，進(jìn)而反演水質(zhì)參數(shù)[1]，近年來逐漸成為水色遙感研究的熱點[2]。這其中，固有光學(xué)量的獲取尤為重要。過去認(rèn)為，固有光學(xué)量是一個穩(wěn)定的參數(shù)，因此水色遙感研究人員都希望可以探求一種模式、方法對其進(jìn)行模擬表達(dá)。但近年來眾多研究都表明，固有光學(xué)量也具有一定的時間和區(qū)域特性，不同區(qū)域的固有光學(xué)量都有相應(yīng)的表達(dá)模式。因此對于特定區(qū)域的水體固有光學(xué)特性研究具有重要意義。國內(nèi)有大批學(xué)者對于太湖水體進(jìn)行了大量深入而細(xì)致的研究[3-5]，而對于珠江河口的研究還相對較少[6-12]。文獻(xiàn)[6]對珠江口水體的光學(xué)特征進(jìn)行了分析，認(rèn)為珠江口的環(huán)境比較復(fù)雜，其光學(xué)特性也有較大的變化，與其他海域相比，也有其特殊的光學(xué)特性。因此對于珠江河口區(qū)水體固有光學(xué)特性的研究是十分有必要的。

珠江口位于河網(wǎng)密布的珠三角地區(qū)下游，上游徑流會攜帶大量的陸源物質(zhì)，經(jīng)珠江口八大口門入海(本文研究區(qū)內(nèi)的觀測點僅涉及虎門、橫門、蕉門、洪奇門四個口門)。因此珠江口具有淡水輸入源多、咸淡水交換頻繁的特點。由于海水和內(nèi)陸水的光學(xué)特性差異甚大，而河口區(qū)是海-陸相互作用的耦合帶和高生產(chǎn)力區(qū)域，對于珠江河口水體光學(xué)特性時間上的變化是一個值得研究的問題。太湖等內(nèi)陸湖泊水體的交換能力較差，對于固有光學(xué)特性時間上的研究主要是基于季節(jié)變化來進(jìn)行，而珠江河口區(qū)的水體交換頻繁，相對于季節(jié)而言潮汐對于水體光學(xué)特性的影響也很大。文獻(xiàn)[7]在對珠江河口區(qū)懸浮物的光學(xué)特性的研究中就指出：“非藻類顆粒物吸收占總顆粒物吸收的比例明顯地隨表層海水鹽度增加而減少”，而海水鹽度與潮汐的息息相關(guān)。研究不同潮汐條件下珠江口水體光學(xué)特性變化，有利于建立珠江河口固有光學(xué)量更為精確的區(qū)域模式。

本文主要研究珠江河口黃色物質(zhì)CDOM，即有色可溶性有機(jī)物質(zhì)(coloured dissolved organicmatter)，它是影響水體光學(xué)特性主要參數(shù)之一。河口近岸水體中的CDOM可分為“海洋”和“陸地”兩種起源，大洋中的CDOM主要是由海洋有機(jī)物自身降解所產(chǎn)生的，而在近海區(qū)域，CDOM主要由江河徑流攜帶入海。河口區(qū)由于潮汐作用，咸淡水的比例會不斷發(fā)生變化，由此造成水中CDOM的濃度、組成不斷發(fā)生變化。文獻(xiàn)[8-11]對珠江口黃色物質(zhì)吸收特性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：珠江口口門處的CDOM濃度高于近海，且CDOM濃度與鹽度呈現(xiàn)線性或非線性的負(fù)相關(guān)關(guān)系；而CDOM吸收特性斜率Sg沒有規(guī)律的空間分布特征；由于不同研究選用的參考波段并不一致，Sg的結(jié)果沒有可比性，因此在進(jìn)行CDOM的遙感反演時，仍難以選擇合適的CDOM吸收光譜模型。珠江河口黃色物質(zhì)的光學(xué)特性還有可深入研究的空間。

相較于大多研究采用走航取樣，水樣并不具有同步性，對于描述珠江河口CDOM光學(xué)性質(zhì)的空間分布具有一定的局限性，尤其難以說明其在時間維的變化情況。本文基于4 d的定點觀測數(shù)據(jù)，分析了漲落潮對于珠江口CDOM的吸收特性：包括表征濃度的ag(355)、可以表征組成的曲線斜率Sg、相對分子量M的時間及空間分布影響，分析三者的在不同潮汐條件下的變化規(guī)律；并進(jìn)一步研究了不同潮汐條件下CDOM與鹽度與斜率的相關(guān)性變化規(guī)律；研究結(jié)果可為后續(xù)的水質(zhì)遙感反演提供基礎(chǔ)參數(shù)及理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣時間與觀測點位

于2013年9月17-18日和25-26日分兩次在珠江口進(jìn)行定點觀測實驗。共設(shè)16個觀測點，觀測4 d，每天10:30、13:30采集水樣，共采集水樣96個用于室內(nèi)水質(zhì)分析。觀測點分布參見圖1，S01-S06位于口門內(nèi)，其中S01、S02位于蕉門，S03位于洪奇門，S04位于橫門，S05-S06位于虎門；S07-S16位于伶仃洋，以內(nèi)伶仃島為界，S07-S11位于內(nèi)伶仃洋，S12-S16位于外伶仃洋。采集的樣品當(dāng)天運回實驗室進(jìn)行過濾處理，測定水質(zhì)參數(shù)。

圖1 觀測點及潮位站點分布圖Fig.1 The distribution of sampling sites and tide stations in the Pearl River Estuary

1.2 潮位信息獲取

受實驗條件限制，本次研究并未直接測量觀測點的潮位信息，而是通過鄰近潮位站的逐時水位來判斷觀測點潮位。潮位站的分布參見圖1，共設(shè)10個潮位觀測站點。其中，S01-S02觀測點根據(jù)南沙站判斷潮位，S03、S04分別依據(jù)馮馬廟站和橫門站，S05-S06依據(jù)大虎站，S07-S11依據(jù)南沙和內(nèi)伶仃島站，S12-S14依據(jù)內(nèi)伶仃島和桂山島站，S15-S16依據(jù)桂山島和大萬山站。采樣時刻的潮位信息參見圖2：實驗共獲取6個采樣時刻的漲潮有效數(shù)據(jù)34份，落潮有效數(shù)據(jù)42份。其中，各采樣點在9月17日13:30、9月18日10:30和13:30三個時刻均處于落潮；在9月25日13:30和9月26日13:30日兩個時刻均處于漲潮；S01-S10樣點在9月26日10:30處于落潮，其余樣點在該時刻為漲潮。

圖2 2013年9月17-18日、25-26日珠江口潮位過程線Fig.2 The tide cuver of the Pearl River Estuary on Sep.17-18 and 25-26, 2013

1.3 參數(shù)的測定

珠江河口水體屬于近岸高混濁水體，在CDOM吸收系數(shù)的測定時，先使用0.45 μm的GF/F濾膜用來過濾水樣得到一定體積的水樣，再使用0.22 μm的millipore濾膜二次過濾得到黃質(zhì)水樣，將黃質(zhì)水樣放入比色皿中，利用分光光度計測量黃質(zhì)的吸光度，然后利用下式計算各波長的吸收系數(shù)[12]，并做散射校正：

a(λ′)=2.303D(λ)/r

(1)

a(λ)=a(λ′)-a(750)λ/750

(2)

式中，D(λ)為吸光度，r為光程路經(jīng)(m)，a(λ′)為波長λ未校正的吸收系數(shù)(m-1)，a(λ)為波長λ的吸收系數(shù)(m-1)。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

CDOM吸收光譜隨波長的增加呈指數(shù)衰減[13]:

ag(λ)=ag(λ0)e-Sg(λ-λ0)

(3)

式中，ag(λ)是CDOM波長λ處的吸收系數(shù)(m-1)；λ0是參照波長(nm)，ag(λ0)反映了測定水樣中黃色物質(zhì)含量的豐度(高低)；光譜曲線斜率參數(shù)Sg(nm-1)表征CDOM吸收系數(shù)的衰減程度，其值可作為區(qū)分CDOM來源和組成的參數(shù)[14]。

一般而言，λ0可以選擇375 nm[13]、400 nm[15]、440 nm[16]等，目前水色遙感中常用440 nm作為參照波段。而前人對珠江河口CDOM的研究中，參照波長的選擇并不一致，分別有355[10]、400[8-9]、440[11]。圖3為本次實驗測得的珠江口CDOM的吸收光譜曲線：ag(440)的值域范圍為0.045～0.592，ag(355)的值域范圍為0.38～1.79。文獻(xiàn)[8-10]認(rèn)為珠江河口CDOM含量要低于美國和歐洲的一些河口。我們認(rèn)為若沿用常用的ag(440)，其值容易接近儀器的觀測極限，引入觀測誤差。因此，此處選用355 nm作為參考波段，以ag(355)反映水中CDOM含量的高低。曲線斜率參數(shù)Sg采用非線性擬合[17]對300～500 nm的光譜曲線擬合而得。

對于各個樣點的統(tǒng)計、曲線斜率的擬合均利用Octave軟件編程實現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 ag(355)漲落潮特征分析

圖4為不同潮汐條件下采樣點ag(355)分布散點及均值圖：漲潮時，ag(355)的分布范圍為0.38～1.80，均值1.01±0.31。落潮時，ag(355)的分布范圍為0.32～1.75，均值1.18±0.37。

從時間角度出發(fā)分析各測點漲落潮的ag(355)的波動情況，如圖4所示。S01-S11觀測點ag(355)

圖3 珠江口CDOM吸收光譜Fig.3 Absorption spectra of CDOM in the Pearl River Estuary

落潮時的波動小于漲潮，其落潮、漲潮方差分別為0.20、0.35；而S12-S16則相反，其落潮、漲潮方差分別為0.24、0.15。洪季，位于口門內(nèi)的S01-S06以及內(nèi)伶仃洋的S07-S11觀測點屬于徑流的強勢區(qū)，落潮時，此區(qū)域持續(xù)被淡水團(tuán)控制，ag(355)波動不大；而漲潮時，海水上溯，咸水團(tuán)注入的多寡使得ag(355)的濃度出現(xiàn)波動。反之，位于外伶仃洋的S12-S16觀測點以咸水團(tuán)為主，漲潮時咸水上溯引起ag(355)的波動不大，而落潮時徑流下泄，淡水團(tuán)的注入使得ag(355)的濃度出現(xiàn)較大波動。

圖4 觀測點ag(355)漲落潮分布散點及均值對比圖Fig.4 The averaged and horizontal distribution of ag(355) for each sampling sites at flood and ebb tides

從空間分布來看珠江口漲落潮CDOM濃度分布：與前人研究成果相似[7-9]，總體來看珠江口灣口外的黃質(zhì)濃度要低于口門內(nèi)。但漲、落潮呈現(xiàn)出不同的特征：落潮時，各個口門的徑流水匯入伶仃洋，在內(nèi)伶仃洋(圖4虛線中部)呈現(xiàn)一個峰值，往外伶仃灣口方向又逐漸降低；落潮的均值高點位于中部的S08以及口門內(nèi)S01，低點位于灣口的S12、S13、S16。漲潮時，外海的大洋水沿著伶仃洋深槽向河口上溯，稀釋了內(nèi)伶仃的CDOM濃度，位于內(nèi)伶仃洋的觀測點(S07-S16)之間CDOM濃度差異不大，高點出現(xiàn)在口門內(nèi)的S01，而低點出現(xiàn)在了灣口的S16以及同樣位于口門內(nèi)S05。S05位于虎門口左岸，相比于內(nèi)伶仃的觀測點，沒有其他口門的徑流匯入，CDOM濃度的高低主要取決于徑流攜帶，當(dāng)徑流攜帶較少時，濃度就低。

分區(qū)域統(tǒng)計各個觀測點ag(355)漲落潮的均值如表2：由于潮水注入稀釋作用，位于口門內(nèi)及內(nèi)伶仃洋的觀測點CDOM濃度落潮時高于漲潮。尤其內(nèi)伶仃洋的觀測點，其受潮流的影響較大，因此漲落潮的均值差異更為明顯。但位于外伶仃洋的觀測點卻呈現(xiàn)相反的特征?？傮w來看，珠江河口落潮CDOM含量高于漲潮，由于落潮時徑流輸入的淡水團(tuán)占主導(dǎo)，間接證明了由珠江口的CDOM以陸源輸入為主。

2.2 Sg漲落潮特征分析

Sg的差異主要由富里酸以及腐殖酸的比例不同造成[18-19]。富里酸比吸收系數(shù)小，曲線斜率Sg高，腐殖酸比吸收系數(shù)大，曲線斜率Sg低。海水中的CDOM主要來自于生物降解，含富里酸的比例非常大(一般是腐殖酸的十倍至數(shù)十倍)，而淡水中CDOM主要來自于人工排放和河流攜帶有機(jī)物的輸入，含腐殖酸的比例較高。因此，對于咸淡水交換頻繁的珠江口而言，咸淡水的比例影響著CDOM的吸收系數(shù)以及Sg的數(shù)值，而咸淡水的交換與潮汐關(guān)系密切。

如圖5所示，各個觀測點Sg波動與ag(355)的變化特征相似：位于口門內(nèi)的S01-S06以及內(nèi)伶仃洋的S07-S11觀測點落潮波動小于漲潮，其落潮、漲潮方差分別為0.001 3、0.002 4；而S12-S16則相反，其落潮、漲潮方差分別為0.003 5、0.002 7。與2.1中的分析相同，洪季內(nèi)伶仃洋及以上落潮時持續(xù)被淡水團(tuán)控制，CDOM光學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，漲潮時，咸水團(tuán)注入的改變了CDOM的組成成分，引起Sg波動。而外伶仃洋以咸水團(tuán)為主，對比漲潮時的咸水上溯與落潮時的淡水下泄，落潮的淡水團(tuán)的注入使得Sg的濃度出現(xiàn)較大波動。整體上看，外伶仃的觀測點比內(nèi)伶仃洋及口門內(nèi)觀測點的Sg波動大。

表2 各個觀測點漲落潮CDOM光學(xué)特性分區(qū)域均值對比Table 2 The averaged ag(355) in different sections of the estuary at flood and ebb tides

圖5 觀測點Sg漲落潮分布散點及均值對比圖Fig.5 The averaged and horizontal distribution of for each sampling sites at flood and ebb tides

從空間分布來看，落潮時研究區(qū)的CDOM的光學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定：漲潮時Sg變化范圍為0.010 3～0.024 8，均值0.018 6±0.002 9；落潮時Sg值變化范圍為0.010 5～0.023 4，均值0.017 7±0.002 3，漲潮時Sg普遍高于落潮。對比其他學(xué)者在研究區(qū)所作的研究成果[9-12]，由于采樣時間、采樣點的分布范圍以及參考波段都不盡相同，Sg無

圖6 Sg與M相關(guān)性分析Fig.6 Spectral slopes Sg vs molecular size M for all samples

法比對?？傊?，建議在對研究區(qū)進(jìn)行水質(zhì)遙感反演時，Sg的選取應(yīng)考慮成像時刻的潮汐狀況，落潮時的影像可以選擇統(tǒng)一的Sg，漲潮時則建議分區(qū)取值。

2.3 相對分子量漲落潮特征分析

相對分子量M指250 nm和365 nm處的吸收系數(shù)比值。根據(jù)文獻(xiàn)[20-21]認(rèn)為M可以反映水中富里酸以及腐殖酸的比例，M值越大，CDOM中富里酸的相對含量越高，腐殖酸則相對越低。所以，M與Sg同樣能反應(yīng)CDOM的組成。

圖6顯示，Sg與M存在明顯的正相關(guān)關(guān)系。統(tǒng)計16個站點漲落潮的M值發(fā)現(xiàn)，漲潮時M變化范圍為5.78～9.80，均值7.46±1.15；落潮時M變化范圍為4.61～9.27，均值6.70±0.95，漲潮時M大于落潮，說明落潮時水中的腐殖酸含量更高。從各個點來看M隨漲落潮的變化(如圖7)，由于洪季珠江口口門內(nèi)徑流強勢，口門內(nèi)的觀測點受潮汐影響較小，漲落潮的M值差異不大；而伶仃洋的徑流勢力減弱，漲潮流入侵時，觀測點的M值發(fā)生變化，造成伶仃洋觀測點漲落潮M值差異比口門內(nèi)明顯。而落潮時的M均值曲線較漲潮時更平緩，說明在落潮時，珠江河口CDOM的海陸源組成較漲潮時穩(wěn)定?？傮w來看，滇池均值為7.678±0.164[22]、太湖M均值為8.66±0.088[23]、巢湖均值為10.6±1.57[23]相比，相比而言珠江口的M值偏小，說明珠江口的CDOM含量以腐殖酸為主。

2.4 不同潮汐條件下的黃色物質(zhì)與鹽度相關(guān)性分析

國內(nèi)外研究表明在河口水域，作為淡水示蹤的黃色物質(zhì)與作為海水示蹤的鹽度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[7-9,23-28]，因此有學(xué)者試圖利用CDOM反演河口鹽度[29-30]。本文在珠江口得到的不同潮汐條件下各個觀測點鹽度與ag(355)的散點圖如圖8所示。

圖7 不同潮汐條件下各個觀測點M值Fig.7 The averaged M of each sampling sites at flood and ebb tides

本次實驗采樣時間為洪季，口門內(nèi)的觀測點鹽度全為0，因此，整體看來CDOM與鹽度的負(fù)相關(guān)關(guān)系并不好(圖8a、b)。而文獻(xiàn)[8-9]中口門內(nèi)未布設(shè)觀測點；文獻(xiàn)[10]在虎門口內(nèi)布設(shè)了2個觀測點，但其采樣時間為枯季，徑流弱勢。因此，若僅關(guān)注伶仃洋水域S07-S16觀測點(如圖8c、d所示)，相關(guān)性則得到了明顯的提高，且落潮時的相關(guān)性優(yōu)于漲潮。究其原因，這一相關(guān)性的存在是基于河口水域的CDOM以陸源輸入為主的假設(shè)，由于淡水的注入使得水表鹽度出現(xiàn)變化，淡水輸入越多，CDOM越多，鹽度值越低，故兩者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。落潮時，徑流下泄攜帶大量陸源CDOM注入伶仃洋，這一假設(shè)成立；而漲潮時，漲潮流攜帶了海源的CDOM上溯，水體中同時存在陸源和海源的CDOM，這種負(fù)相關(guān)關(guān)系于是被削弱。

本次實驗結(jié)果表明，這種鹽度與CDOM的負(fù)相關(guān)關(guān)系，僅存在于沖淡水控制的口門外區(qū)域，且落潮時的關(guān)系要優(yōu)于漲潮；對于洪季被徑流控制的口門內(nèi)，這種關(guān)系并不存在。

圖8 不同潮汐條件下各個觀測點鹽度與ag(355)相關(guān)性分析Fig.8 Scatter plots of the linear model of ag(355) and salinity at ebb and flood tides

2.5 不同潮汐條件下的ag(355)、Sg相關(guān)性分析

研究發(fā)現(xiàn)，黃色物質(zhì)特定波段處的吸收系數(shù)與吸收光譜的斜率經(jīng)驗值存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系。有學(xué)者研究認(rèn)為[31]，理想狀況下近岸水體ag(λ0)與Sg存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，而大洋水體ag(λ0)與Sg存在正相關(guān)關(guān)系。但這種相關(guān)并不是絕對的，很多研究中就沒有得出相關(guān)關(guān)系。例如，文獻(xiàn)[32] 對Arabian Sea的研究發(fā)現(xiàn)，ag(350)與Sg之間存在非常微弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系; 文獻(xiàn)[33]對歐洲沿海的研究得到ag(443)與Sg并不存在相關(guān)性的結(jié)論。珠江河口水體屬于近岸水體，根據(jù)我們的觀測數(shù)據(jù)顯示(圖9a、b)，ag(355)與Sg存在較為微弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

根據(jù)文獻(xiàn)[31]的研究，近岸水體的理想狀況基于兩種假設(shè)：① 陸源黃色物質(zhì)的性質(zhì)相對穩(wěn)定；② 海源生產(chǎn)的黃色物質(zhì)較少且相對穩(wěn)定，但其富里酸含量很大，腐殖酸可忽略。而根據(jù)我們前面對ag(355)以及Sg的分析，現(xiàn)實情況下對于外伶仃洋的觀測點(S12-S16)，這兩個假設(shè)并不成立。若把這些觀測點剔除，這種負(fù)相關(guān)關(guān)系就得以顯現(xiàn)出來(圖9c、d)。與鹽度與ag(355)的關(guān)系相似，由于采樣時間是洪季，下泄徑流強勢，落潮時珠江口的CDOM輸入以陸源輸入占絕對優(yōu)勢，而漲潮時咸水上溯使得水體中海源CDOM的含量增多，因此落潮時ag(355)與Sg的負(fù)相關(guān)關(guān)系要優(yōu)于漲潮。

圖9 不同潮汐條件下各個觀測點ag(355)與Sg相關(guān)性分析Fig.9 Scatter plots of the linear model of CDOM concentrations ag(355) and spectral slopes Sg at ebb and flood tides

3 結(jié) 論

海源與陸源的CDOM的吸收光學(xué)特性具有明顯的區(qū)別，而河口是一個海-陸耦合作用區(qū)，因此研究潮汐對于珠江河口CDOM光學(xué)特性的影響是十分必要的。本文基于定點連續(xù)觀測實驗采集了珠江口不同潮汐條件下的水樣，分析了漲、落潮時珠江口CDOM的光譜吸收特性如下：

1)珠江河口CDOM濃度落潮時普遍高于漲潮，徑潮都很強勢的伶仃洋漲落潮的差異最大；灣口以上區(qū)域落潮時CDOM濃度波動較小，而灣口區(qū)漲潮時CDOM濃度波動較小?？傮w而言，灣口外的濃度低于口門內(nèi)，而落潮時各口門徑流攜帶的CDOM匯入伶仃洋中部，在此形成高值區(qū)。

2)表征CDOM物質(zhì)組成與成分的Sg與M在不同潮汐條件下的變化特征基本一致，落潮時珠江口的Sg、M的空間分異很小，說明落潮時CDOM光學(xué)性質(zhì)更趨于穩(wěn)定，尤其對于內(nèi)伶仃洋及上游區(qū)域。在ag(355)與Sg的相關(guān)分析中也證明了這一點：珠江口內(nèi)伶仃洋及以上區(qū)域ag(355)與Sg表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系，且落潮時相關(guān)性優(yōu)于漲潮，而負(fù)相關(guān)的成立表明陸源CDOM的性質(zhì)相對穩(wěn)定且海源生產(chǎn)的黃色物質(zhì)較少且相對穩(wěn)定。

3)在沖淡水控制的珠江河口口門外區(qū)域，ag(355)與鹽度存在較明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，且落潮時的關(guān)系要優(yōu)于漲潮；對于洪季被徑流控制的口門內(nèi)，這種關(guān)系并不存在。因此，在基于CDOM進(jìn)行鹽度反演時，應(yīng)注意影像成像時間及漲落潮影響。

綜上，水體組分的固有光學(xué)量是半分析、分析模型中一個必需的參數(shù)，然而大量的研究成果表明，固有光學(xué)量并非“固有”不變，其具有一定的區(qū)域、時間特性。無法獲取準(zhǔn)確的固有光學(xué)模型一定程度上限制了水質(zhì)遙感模型的應(yīng)用廣度和精度，建立精確的區(qū)域水體組分固有光學(xué)模型意義重大。本文探索性的分析了不同潮汐條件下的CDOM吸收光學(xué)特性，嘗試對區(qū)域水體組分的固有光學(xué)模型進(jìn)行更進(jìn)一步的細(xì)分，以期為水質(zhì)遙感模型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。而后續(xù)可對不同的水體組分固有光學(xué)量的潮汐變化做進(jìn)一步深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] FORGET P, OUILLON S, LAHET F, et al. Inversion of reflectance spectra of nonchlorophyllous turbid coastal waters[J]. Remote Sensing of Environment, 1999, 68(3):264-272.

[2] MUELLER J L, FARGION G S, McCLAIN C R, et al. Ocean optics protocols for satellite ocean color sensor validation[J]. British Journal of Surgery, 2016, 47(201):111-112.

[3] 馬榮華，戴錦芳，張運林.東太湖CDOM吸收光譜的影響因素與參數(shù)確定[J].湖泊科學(xué), 2005,17(2): 120-126.

RONGHUA M A, DAI J A, ZHANG Y. Influence factors and slope coefficients of spectral absorption of coloured dissolved organic matter (CDOM) in east Taihu Lake, China[J]. Journal of Lake Science, 2005, 17(2):120-126.

[4] 孫德勇，李云梅，黃家柱, 等.太湖梅梁灣夏季水體組分光譜吸收特性[J].生態(tài)學(xué)報,2008, 28(2):749-760.

SUN D Y, LI Y M, HUANG J Z, et al. Spectral absorption characteristics and slope coefficients analysis of in-water constituents in Meiliang Bay of Lake Taihu in the summer season[J].Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(2):749-760.

[5] 黃昌春，李云梅，王橋, 等. 太湖水體懸浮顆粒物生物光學(xué)模型及MERIS數(shù)據(jù)反演[J]. 紅外與毫米波學(xué)報, 2012,31(4): 367-374.

HUANG C C, LI Y M, WANG Q, et al. Bio-optical retrieval model of suspended particles in Tai Lake using MERIS image[J]. Journal of Infrared & Millimeter Waves, 2012, 31(4):367-374.

[6] 楊頂田，曹文熙，楊躍中, 等. 珠江口水體的光學(xué)特征及分析[J].生態(tài)科學(xué),2004,23(1):1-4.

YANG D T, CAO W X, YANG Y Z, et al. Optical characteristics of water in the Pearl River mouth[J]. Ecological Science,2004, 23(1):1-4.

[7] 曹文熙, 楊躍忠, 許曉強, 等. 珠江口懸浮顆粒物的吸收光譜及其區(qū)域模式[J]. 科學(xué)通報, 2003,48(17):1876-1882.

CAO W X,YANG Y Z,XU X Q, et al. Spectral absorption features and regional models of suspended particulate in the Pearl River Estuary[J]. Chinese Science Bulletin, 2003,48(17):1876-1882.

[8] CHEN C, SHI P, YIN K, et al. Absorption coefficient of yellow substance in the Pearl River estuary[J]. Ocean Remote Sensing and Applications,2003,4892:215-221.

[9] CHEN Z, LI Y, PAN J. Distributions of colored dissolved organic matter and dissolved organic carbon in the Pearl River Estuary, China[J]. Continental Shelf Research,2004,24(16):1845-1856.

[10] HONGH, WUJ, SHANGS, et al. Absorption and fluorescence of chromophoric dissolved organic matter in the Pearl River Estuary, South China[J]. Marine Chemistry,2005,97(1/2):78-89.

[11] 王珊珊，王永波，扶卿華, 等. 珠江口水體組分的吸收特性分析[J]. 環(huán)境科學(xué), 2014, 35(12):4511-4521.

WANG S S,WANG Y B,FU Q H, et al. Spectral absorption properties of the water constituents in the estuary of Zhujiang River[J]. Environmental Science, 2014,35(12):4511-4521.

[12] 王桂芬，曹文熙，楊躍忠, 等. 珠江口藻華水體總吸收系數(shù)的變化特性及高光譜反演模式[J]. 熱帶海洋學(xué)報, 2010,29(2):52-58.

WANG G F, CAO W X, YANG Y Z, et al. Variations of absorption coefficient of seawater in the Pearl River Estuary and a hyperspectral retrieval model for an algal bloom[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2010, 29(2):52-58.

[13] BRICAUD A, MOREL A，PRIEUR L. Absorption by dissolved organic matter of the sea (yellow substance) in the UV and visible domains[J].Limnology & Oceanography,1981, 26(1):43-53.

[14] 張運林,秦伯強,馬榮華,等.太湖典型草、藻型湖區(qū)有色可溶性有機(jī)物的吸收及熒光特性[J].環(huán)境科學(xué),2005,26(2): 142-147.

ZHANG Y L, QIN B Q, MA R H, et al. Chromophoric dissolved organic matter absorption characteristics with relation to fluorescence in typical macrophyte, algae lake zones of Lake Taihu[J].Environmental Science,2005, 26(2):142-147.

[15] GALLEGOS C L, CORRELL D L, PIERCE J W. Modeling spectral diffuse attenuation, absorption, and scattering coefficients in a turbid estuary[J]. Limnology & Oceanography,1990, 35(7): 1486-1502.

[16] KIRK J T O. Light and photosynthesis in aquatic ecosystems[M]. 2nd ed. Britain: Cambridge University Press,1994.

[17] 沈紅，趙冬至，付云娜, 等. 黃色物質(zhì)光學(xué)特性及遙感研究進(jìn)展[J].遙感學(xué)報,2006, 10(6): 949-954.

SHEN H, ZHAO D Z, FU Y N, et al. An overview of optics characteristic and remote sensing of CDOM[J]. Journal of Remote Sensing,2006, 10(6): 949-954.

[18] CARDER K L, STEWARD R G, HARVEY G R, et al. Marine humic and fulvic acids: their effects on remote sensing of ocean chlorophyll[J]. Limnology & Oceanography,1989, 34(1): 68-81.

[19] TWARDOWSKI M S, BOSS E, SULLIVAN J M, et al. Modeling the spectral shape of absorption by chromophoric dissolved organic matter[J]. Marine Chemistry, 2004,89(1/2/3/4): 69-88.

[20] HAAN H D. Solar UV-light penetration and photodegradation of humic substances in peaty lake water[J].Limnology & Oceanography, 1993,38(5):1072-1076.

[21] PEURAVUORI J, PIHLAJA K. Molecular size distribution and spectroscopic properties of aquatic humic substances[J]. Analytica Chimica Acta,1997,337(2):133-149.

[22] 張紅,黃家柱,李云梅, 等. 滇池水體光學(xué)物質(zhì)的吸收特性研究[J]. 環(huán)境科學(xué),2011, 32(2): 452-463.

ZHANG H, HUANG J Z, LI Y M, et al. Spectral absorption coefficients of optically active substances in Lake Dianchi[J]. Environmental Science,2011,32(2): 452-463.

[23] 施坤,李云梅,王橋,等. 太湖、巢湖水體CDOM吸收特性和組成的異同[J].環(huán)境科學(xué),2010, 31(5): 1183-1191.

SHI K, LI Y M, WANG Q, et al. Similarities and difference in absorption characteristic and composition of CDOM between Taihu Lake and Chaohu Lake[J].Environmental Science,2010, 31(5): 1183-1191.

[24] JERLOV N G. Optical oceanography[M]. Amsterdam: Elsevier Science Publications, 1968.

[25] McKEE D, CUNNINGHAM A, JONES K. Simultaneous measurements of fluorescence and beam attenuation: instrument characterization and interpretation of signals from stratified coastal waters[J]. Estuarine Coastal & Shelf Science,1999, 48(1):51-58.

[26] BOWERS D G, HARKERG E L, SMITHP S D, et al. Optical properties of a region of freshwater influence (the Clyde Sea) [J]. Estuarine Coastal & Shelf Science, 2000,50(5):717-726.

[27] BINDINGCE, BOWERS D G. Measuring the salinity of the Clyde Sea from remotely sensed ocean colour[J]. Estuarine Coastal & Shelf Science,2003,57(4):605-611.

[28] BOWERS D G, EVANS D, THOMAS D N, et al. Interpreting the colour of an estuary[J]. Estuarine Coastal & Shelf Science, 2004,59(1):13-20.

[29] FANG L G, CHEN S S, LI H L, et al. Monitoring water constituents and salinity variations of saltwater using EO-1 Hyperion satellite imagery in the Pearl River Estuary, China[C]∥Proceedings of Geoscience and Remote Sensing Symposium, USA,2008.

[30] 丁曉英,余順超. 基于遙感的珠江口表層鹽度監(jiān)測研究[J]. 遙感信息,2014, 29(5): 96-100.

DING X Y, YU S C. Water salinity in Pearl river estuary based on remote sensing [J].Remote Sensing Information,2014, 29(5): 96-100.

[31] 王林, 趙冬至, 傅云娜, 等. 黃色物質(zhì)吸收系數(shù)ag(440)與斜率Sg相關(guān)關(guān)系[J]. 大連海事大學(xué)學(xué)報, 2007,33(S2):179-182.

WANG L, ZHAO D Z, FU Y N, et al. Correlation between absorption coefficientag(440) and the slopeSgof CDOM[J]. Journal of Dalian Maritime University, 2007, 33(S2):179-182.

[32] BREVES W, REUTER R. Bio-optical properties of gelbstoff in the Arabian Sea at the onset of the southwest monsoon[J]. Journal of Earth System Science, 2000, 109(4):415-425.

[33] BABIN M, STRAMSKI D, FERRARI G M, et al. Variations in the light absorption coefficients of phytoplankton, nonalgal particles, and dissolved organic matter in coastal waters around Europe[J].Journal of Geophysical Research Oceans, 2003, 108(C7), doi:10.1029/2001JC000882.