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基于改进的RCA水质模型对珠江口夏季缺氧及初级生产力的数值模拟研究

张恒  李适宇  
【摘要】:针对珠江口藻类生长受泥沙遮光限制明显的问题,对RCA(row and column of Aesop)三维水质模型进行改进,加入泥沙模块及悬沙遮光对藻类生长的限制作用。应用改进的RCA水质模型,对珠江口的营养盐、浮游植物及溶解氧进行模拟研究,结果显示,改进的RCA水质模型较好地再现了洪季珠江口营养盐、浮游植物和溶解氧在水平及垂向上的空间分布,这表明该水质模型能较好地反映珠江河口中生态因子的关键过程。珠江口的缺氧现象在物理和生化过程的共同作用下,被限制在伶仃洋的西滩和中滩及磨刀门海域。在洪季,大量冲淡水进入珠江口形成锋面,颗粒态有机物(particulate organic matter,POM)在锋面的影响下,大量集中沉降在伶仃洋的西滩及中滩特定区域及磨刀门外,产生较高的底泥耗氧率(sediment oxygen demand,SOD)。而在高SOD的区域,水体分层通常也较明显,因而产生缺氧现象。另一方面,伶仃洋水体中磷的限制作用明显,加上悬浮泥沙的遮光作用,不利于浮游植物生长,使得初级生产力低;而在陆架上,悬沙浓度减少使初级生产力增加,但由于海源颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)的沉积分散于整个陆架上,无法产生伶仃洋内的高SOD区域,加上水体分层不明显,并没有产生缺氧现象。

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