利用卫星数据分析南大洋夏季表层水叶绿素和温盐年际分布特征

基于中国南极考察第16和第21航次现场走航观测的数据,从卫星遥感获得资料分析了南大洋夏季海表层水的叶绿素和温盐在1999—2000年和2004--2005年间的年际月平均变化．结果表明：南大洋叶绿素分布呈现随时间变化向岸梯度递增,高值区主要在冰边缘、岛屿附近和陆架海域;海表层水温由南向北呈现明显的随时间变化梯度递增,2℃等温线随年际变化南移至66°S,在南极辐散带和0经度断面上有明显的SST高值区;表层水的盐度呈不规则的盐度值或高或低的空间块状分布．从生产力和温盐三方面佐证了南大洋上升流的存在．     

2000年夏季莱州湾生态环境要素的分布特征

论依据2000年夏季8月29日至9月2日莱州湾的1次综合性生态环境调查资料，给出了表、中、底3层的平均温度、盐度、主要营养盐浓度及其比例和叶绿素a浓度，分析了莱州湾的温盐结构、主要营养盐和叶绿素a的分布特征。由于莱州湾的水深较浅，各要素的垂直分布都比较均匀。生态环境要素的水平分布表现为小清河口为高温、低盐、高营养盐和高叶绿素a浓度区，小清河口东测的湾顶区域为高温、高盐、相对低的营养盐和叶绿素a浓度区。此次观测到的盐度较1997年以前有明显升高。莱州湾各层平均的N／P和Si/N分别为16．73和1．67，都比1998－1999年渤海中部的值大，但N／P比1992，1995和1996年莱州湾的N／P明显偏低。叶绿素a浓度与硅酸盐浓度之间有较好的相关关系（α＝0.01)，表、中、底3层叶绿素a浓度同硅酸盐浓度的线性相关系数分别为：0．54，0．68和0．67。     

2010年夏季浙东海域浊度与叶绿素α分布特征

本文选取2010年7~8月浙东海域3条断面中的25个站,通过对该区域夏季浊度和叶绿素α的分布变化进行研究,结合水温等相关要素的变化情况,初步揭示该海区海洋沉积和再悬浮过程对浊度和叶绿素α分布的影响,指出浊度在上升流涌升强烈的地区往往出现浊度最大值,这与底层物质的再悬浮有关;叶绿素α的分布除与营养盐相关外,温盐等水文动力条件对其分布特征也起着重要控制作用。     

夏季长江口外赤潮海区叶绿素a分布特征与固碳能力

2018年和2019年分别对夏季长江口外赤潮海区开展了两个断面水体环境要素调查,叶绿素a(Chl a)原位观测和同步水样采集测定的两套数据均表明该区夏季水体Chl a分布特征:最大值不局限分布于表层2m,可深达10～15m.全水柱Chl a观测值与实测值呈线性显著正相关(r>0.8,p<0.05),表明高深度分辨率的C...     

水体结冰期营养盐和叶绿素a的分布特征

以长春市某公园景观水体为研究对象, 对其在冰封过程中营养盐在冰层和水体中的存在形态、 叶绿素a等的时空分布特征, 以及营养盐与叶绿素a之间的关系进行研究. 结果表明, 冰封条件下, 冰层中营养盐的含量约为水体中的1/3, 叶绿素a约为水体中的1/5. 水体中的氮主要以无机氮的形态存在, 且 ρ_NH+4>ρ_NO-3>ρ_NO-2; 磷以溶解性总磷为主; 叶绿素a在冰封过程中缓慢增长. 底层水体中,ρ_NH+4, _TP高于上层水体.     

中国近海海表叶绿素及环境要素的空间分布和季节变化特征

基于中国近海海表生态动力要素(如海表温度和叶绿素)的每日卫星观测和再分析资料,针对叶绿素浓度、海表温度、风场、海洋锋面的空间分布及其季节性变化规律进行分析.中国近海的叶绿素空间分布总体呈现近岸高、离岸低、海盆中岛礁周围相对较高的分布特征.月均叶绿素浓度在大部分海区呈现显著的季节性变化,且存在明显的空间差异性,南海北部冬季较高而其他季节较低,东海、黄海和渤海海域春季较高而其他季节较低.进一步分析海表温度、风场、海洋锋面的分布特征和季节性变化,对比叶绿素的时空分布规律,结果表明：近岸海表温度多低于离岸海表温度,东海西侧发育出的冷舌向东南扩张,该区域面积在春季达到最大值;叶绿素浓度分布的季节变化有相似特征,叶绿素浓度较高的季节盛行东风和东北风,锋面频率最大值的区域与叶绿素浓度高值区域重合,说明叶绿素浓度与海表温度、风场、海洋锋面具有潜在关系.为刻画各参数的季节性特征,对各自时间序列进行正弦函数拟合,结果显示参数的季节变化特征在不同区域呈现不同的振幅、相位和显著性水平,表明尽管季节性特征主导了大部分海域动力和生态过程的变化,开展特定区域的季节性分析前有必要对其季节性变化的显著性进行评估.上述结...     

基于高分六号卫星遥感影像的太湖叶绿素a质量浓度反演

针对太湖叶绿素a浓度反演大多采用低中分辨率遥感数据,缺少基于高分辨率遥感数据研究的现状,采用高分六号卫星遥感影像,运用波段比值模型、归一化差异叶绿素指数（NDCI）模型和三波段模型定量反演了太湖蓝藻的叶绿素a质量浓度,并采用2018年10月28日、2019年4月6日和2019年6月3日的高分六号卫星遥感影像对3种模型的反演精度进行了验证。结果表明,采用NDCI模型的平均相对误差、均方根误差和平均绝对误差最小,NDCI模型具有更好的精度和稳定性,更适合高分六号卫星遥感影像在太湖叶绿素a质量浓度反演方面的应用。     

台风对舟山海域上升流和叶绿素分布的影响

基于2015年7月和2016年7月对舟山海域的调查数据,分析该海域温度、盐度分布状况特征,探讨了该区域上升流及叶绿素的分布情况,研究了上升流生成的物理机制.结果表明:该海域2015年7月和2016年7月上升流所在区域海表温度较周围海域低,且2016年7月海水表层与底层温度之差普遍在4℃以上,海水层化程度较2015年同期海域高.受台风过境的影响,2015年7月海表温度较低,且上升流的强度较2016年同期强,台风对上升流具有加强作用.台风过境区域的海表叶绿素质量浓度有所提高,且这一变化有时间延迟.     

北部湾夏冬季海表温度、叶绿素和浊度的分布特征及调控因素

基于2006年6～8月和2006年12月～2007年2月的MODIS数据,分析北部湾夏季和冬季的海表温度、叶绿素及浊度的时空分布特征,并引入叶绿素与浊度的比值探讨浊度的控制因素,揭示径流、环流、风场和地形对北部湾上层水体环境要素的调控机制.夏季北部湾海表温度分布较为均匀,叶绿素浓度和浊度值沿岸带较高,外海较低.沿岸流海域浊度的主要影响因子是陆源输出物质和再悬浮沉积物,上升流海域则是浮游植物影响为主.冬季湾北沿岸流海域SST明显较低,海南岛西侧及中央海域存在一暖水舌,强化的混合作用导致叶绿素和浊度均明显高于夏季,再悬浮沉积物的影响也高于夏季.夏季发育跨中央海域的东向物质输送通道,冬季则发育西向物质输送通道.     

淀山湖叶绿素a分布特征及其与浮游植物密度的相关性

根据２００９年１０月至２０１０年９月进行的淀山湖生态调查资料,报道了浮游植物叶绿素ａ浓度与浮游植物密度的水平与时间分布特征,并探讨了二者的相关性．结果表明：（１）淀山湖浮游植物叶绿素ａ浓度范围为０．８７～１３９．４３ｍｇ／ｍ３、平均值为２５．３５±２．７１ｍｇ／ｍ３;（２）浮游植物
密度范围为０．４０～２１０．９１×１０６ｉｎｄ／Ｌ、平均值为（１０．０２±２．４５）×１０６ｉｎｄ／Ｌ;（３）浮游植物叶绿素ａ浓度与浮游植物密度在时间分布上呈现春夏季较高,秋冬季较低的特点,在水平分布上呈现北高南低的特点;（４）叶绿素ａ浓度与浮游植物密度的相关性分析表明,浮游植物总密度与叶绿素ａ浓度在０．０１水平下显著相关,绿藻门、蓝藻门、硅藻门、隐藻门浮游植物对叶绿素ａ浓度的贡献较高,不同浮游植物对叶绿素ａ浓度的贡献随季节发生变化．     

基于多卫星和Argo浮标观测海洋上层对台风婷婷的响应

利用多卫星平台和Argo浮标观测资料,分析研究了2004年台风婷婷(Tingting)引起海洋上层温盐结构和叶绿素a浓度的时空变化特征.结果发现,台风婷婷过境时沿着其路径诱发强烈的上升流,混合层内海水混合加剧,冷涡加强,出现了大范围的海表温度降低和叶绿素a增加现象.台风前的冷涡区域,出现大面积的"冷斑"和"藻华带",且维持时间更长;而在台风前的暖涡区域内,则生物物理响应不明显.因此,先前的海洋环境对于台风引起的上层生物物理响应具有重要意义.     

卫星遥感监测大气臭氧总量分布和变化

 利用卫星紫外仪器TOMS、OMI和TOU的臭氧总量数据(1979-2014年),研究了全球及关键地区臭氧总量的分布及变化。讨论了南北半球臭氧总量分布和变化的差异,探讨了影响臭氧分布和变化的可能因子。重点分析了中国区域、青藏高原和极地的臭氧变化,并利用FY-3数据对南极臭氧洞和北极臭氧低值进行了监测。结果表明,臭氧总量的分布和变化在中高纬度地区具有很强的不均匀性,极地臭氧损耗依然明显,青藏高原的臭氧增长大于同纬度其他地区,其机制更加复杂。     

北方人为改造河流叶绿素a和环境因子时空分布特征及其相关性分析

以一个典型上游自然河流下游人为改造为城市景观河的水体张家口市清水河为研究对象,2017年3月～12月监测了两个区域8个点位的水质变化情况,总结了叶绿素a(Chl-a)和环境因子的时空分布特征,并分析其相关性。结果表明,水温(WT)、溶解氧(DO)、氨氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)和总氮(TN)空间变化较为明显;WT、DO、NH_4~+-N、TN季节变化较为明显,TP季节变化不明显;p H时空变化不显著。源头区域的Chl-a含量较低,市中心坝区Chl-a含量相对上游流域源头区域有很显著的增加;市中心区域Chl-a含量在时间尺度上总体呈现夏季最高、春秋季略低的规律;而源头区域Chl-a含量时间尺度变化特征不明显。源头区域Chl-a含量只与WT呈现极显著正相关关系;市中心坝区与Chl-a含量呈极显著性正相关关系的环境因子为DO、CODcr、TP,呈显著性正相关的为WT、pH,呈极显著性负相关的为TN,而与NH_4~+-N无显著相关。TN/TP的平均值为33.13∶1,而营养盐与Chl-a对数相关性中TN、TN/TP呈极显著负相关,与TP呈极显著正相关。说明源头区域Chl-a含量受水体温度影响较大,但浓度较低变幅不大;市中心坝区Chl-a含量主要限制因子为磷元素且浓度较高变幅较大。     

武汉东湖叶绿素a和悬浮物浓度的高光谱遥感反演模型研究

本文以武汉东湖为实验区,以主要水质遥感监测指标叶绿素a和悬浮物为主要研究对象,利用水体光谱数据和同步观测的水质参数浓度数据,研究了东湖叶绿素a和悬浮物定量遥感反演特征波段与波段组合,在此基础上构建了经验模型。     

九龙江河口海域氮、磷营养盐和叶绿素a的分布特征及其与环境因子的关系

于2014年7月—2015年4月对九龙江河口海域的氮、磷营养盐和叶绿素a及环境因子进行了4个航次的调查.结果表明,九龙江口的溶解无机氮平均质量浓度为3.046mg/L,活性磷的平均质量浓度为0.103mg/L,叶绿素a的平均质量浓度为2.92μg/L.无机氮及活性磷质量浓度均比20世纪80年代增加约8倍.氮、磷营养盐在冬、春季高,夏季低;叶绿素a在夏季高,冬季低.氮、磷营养盐随盐度增加而线性降低,呈保守分布.硝酸盐氮在溶解无机氮中占比最高,平均值范围为54.7%～76.9%;氮磷比最高值出现在冬季,四季平均值范围为49.0～94.4,该区域有潜在的磷限制因素.3种溶解无机氮之间及其与活性磷均呈正相关关系,且在夏季最显著;氮、磷营养盐与溶解氧呈显著的负相关关系,冬季叶绿素a与溶解氧呈正相关关系;叶绿素a与悬浮颗粒物存在一定的正相关关系;此外,pH与盐度呈极显著正相关关系,pH与溶解氧呈正相关关系,溶解氧和pH均与水温呈负相关关系,溶解氧与盐度呈显著的正相关关系.     

利用卫星遥感资料对中国地表植被及荒漠化时空演变和分布的研究

利用1982～1999年NOAA-AVHRR卫星遥感数据,通过对归一化的植被指数进行自然正交分解,反演获得了我国18年来地表植被覆盖的分布及其时空变化状况,发现这一期间我国大部分地区地表植被覆盖状况明显退化,分析得出气候因素不是造成我国地表植被覆盖状况变化的主要原因,人为因素的影响更为重要.     

长江口外冲淡水区悬浮颗粒物中总有机碳和叶绿素a的碳同位素分布

应用超声提取、固相萃取(SPE)、薄层色谱(TLC)技术,成功提取、分离了海水悬浮颗粒物中的色素类化合物,并对叶绿素a(Chl a)的碳同位素进行了测定,建立了海水悬浮颗粒物中叶绿素组分的TLC分离及稳定碳同位素测定方法.测定了长江口外冲淡水区颗粒有机碳(POC)和Chl a中的碳同位素.发现悬浮颗粒物中Chl a的δ13C介于-28.17‰～-32.29‰之间,平均值-29.75‰;POC的δ13C介于-17.92‰～-23.19‰之间,平均值-20.67‰,Chl a比POC的δ13C偏负9.08‰.表层Chl a的δ13C值由北向南逐渐偏负,由近岸向开阔海域逐渐偏正.     

舟山黄大洋海域春夏季鱼类种类组成和分布特征

根据2010年5月、11月对黄大洋进行的2次拖网调查所获鱼类资料,分析了该海域鱼类种类组成、数量分布和多样性特征。结果表明:黄大洋春秋两季共出现鱼类48种,隶属于13目、28科,其中春季出现鱼类28种,秋季35种。春季优势种主要为六丝钝尾虾虎鱼、龙头鱼、棘头梅童鱼等,秋季龙头鱼和黄鲫在尾数和生物量上都占绝对优势。根据不同季节ABC曲线变化,黄大洋春秋季鱼类的丰度曲线均在生物量曲线之上,说明其鱼类群落处于不稳定的状态。秋季鱼类渔获率普遍高于春季,这主要与鱼类的生态习性有关,水平分布上黄大洋东面站位的渔获率两个季节均高于西面站位渔获率,其主要受水文环境影响。     

利用激光雷达和卫星遥感获得城市地面大气悬浮颗粒物浓度分布

使用香港元朗地区2008年MODIS卫星遥感的气溶胶光学厚度(AOD)产品、激光雷达气溶胶消光系数垂直分布、地面相对湿度和地面气溶胶浓度观测资料等数据, 通过激光雷达数据建立地面消光系数和激光雷达AOD与气溶胶标高的关系, 利用这一关系和卫星AOD进行地面消光系数的反演估计, 并进行湿度订正; 通过建立地面气溶胶浓度和地面消光系数的关系, 进行卫星AOD产品和激光雷达气溶胶探测反演地面大气颗粒物质量浓度的研究及应用。结果表明, 卫星估计的地面消光系数与小时平均的颗粒物质量浓度观测值的相关系数为0.57~0.86 (PM2.5)和0.59~0.78 (PM10), 估计的质量浓度与小时平均的观测值对比的均方根偏差分别为11.64~25.34 g/m³ (PM2.5)和24.64~91.64 g/m³ (PM10), 表明可以通过卫星遥感进行大气悬浮颗粒物污染的监测应用。其中1 km分辨率的AOD产品, 因其更高的空间分辨率, 更适合反映具有复杂地形的城市地区大气悬浮颗粒物污染。     

中国沿海地区夏季风速时空变化特征和气候模式结果评估与预估分析

利用中国一般、基本和基准气象站近50年的观测风速资料,分析了近50年中国沿海地区夏季风速时空变化特征,检验评估了20个全球气候模式和3个区域气候模式模拟中国沿海地区夏季风速分布和变化特征的能力,预估了21世纪初期中国沿海地区夏季风速变化特征.研究发现,(1)近50年中国沿海地区观测夏季平均风速和极大风速均呈明显减小趋势变化,这种变化特征与近50年中国登陆台风频数变化有关.(2)全球气候模式和区域气候模式都能较好地模拟中国沿海地区夏季平均风速的分布状况,区域气候模式模拟能力略强于全球气候模式.(3)全球和区域气候模式都不能模拟出观测到的近50年来中国沿海地区夏季平均风速呈明显的减小趋势,部分模式能模拟出近50年来中国沿海地区夏季平均风速略呈减小趋势变化.(4)全球和区域气候模式一致预估在B1和A1B情景下,21世纪初期中国沿海地区夏季平均风速比20世纪小;全球气候模式预估A2情景下,21世纪初期中国沿海地区夏季平均风速比20世纪大.