基于FVCOM的太湖梅梁湾夏季水温-溶解氧模拟及其影响机制初探

J．LakeSci．(湖泊科学)，2013，25(4):478-488http://www．jlakes．org．E-mail:jlakes@niglas．ac．cn2013byJournalofLakeSciences基于FVCOM的太湖梅梁湾夏季水温、溶解氧模拟及其影响机制初探*?欧阳潇然，赵巧华＊＊?，魏瀛珠(南京信息工程大学遥感学院，南京210044)摘要:水体中的溶解氧是表征水生生态系统健康与否的重要参数之一．本研究基于太湖2008年8月1620日的风速、风向、短波辐射等气象场资料以及实测的相关水质参量，利用FVCOM(即非结构化网格有限体积近海海洋模型)模式对太湖梅梁湾三维水温以及水体中溶解氧进行模拟，模拟结果与实测值基本吻合，水温的验证回归方程为y=1．02x，R2为0．690;溶解氧的R2为0．760．同时对溶解氧浓度的时空分布，梅梁湾溶解氧的“源”和“汇”及其贡献进行了分析．结果表明:太阳辐射、风速是影响水温日成层现象的重要因子;受水温和光照的影响，夏季梅梁湾的溶解氧存在垂直差异，呈现出“双峰双谷”的日变化特征;浮游植物光合作用制氧是水中溶解氧的最重要来源，水下光衰减直接控制着初级生产力的垂直分布;浮游植物呼吸及死亡是溶解氧的最大消耗者，余下依次为底泥耗氧、碳化需氧、细菌呼吸耗氧和硝化作用耗氧．关键词:溶解氧;水温;FVCOM;梅梁湾;太湖;光合作用;耗氧ApreliminaryexplorationofdissolvedoxygenbasedonFVCOMinMeiliangBay，LakeTaihuanditsinfluencemechanismOUYANGXiaoran，ZHAOQiaohua＆WEIYingzhu(CollegeofRemoteSensing，NanjingUniversityofInformationScienceandTechnology，Nanjing210044，P．R．China)Abstract:Dissolvedoxygenisoneoftheimportantparameterswhichdescribewhethertheaquaticecosystemishealthyornot．Thisresearchusedmeteorologicaldataincludingwindvelocity，directionandshortwaveradiationfromAugust16thto20thin2008andrelevantparametersforwaterqualitymoduleasaninitialfieldtodriveFVCOM(AnUnstructuredGrid，Finite-VolumeCoastalOceanModel)，andsimulated3-DwatertemperatureanddissolvedoxygenofLakeTaihu．Itturnedoutthatthesimulatedresultswerefittedwiththeobservedonesonthewhole．Theregressionequationforwatertemperatureisy=1．02xwiththedeterminationcoefficientR2=0．690，comparingtoR2=0．760fordissolvedoxygen．Byanalyzingthetemporalandspatialdistributionofdis-solvedoxygen，wepreliminarilyexploredtheinfluenceofsourcesandsinksonthedissolvedoxygenofMeiliangBay．Solarradiationandwindspeedweretwoimportantfactorsinfluencingthediurnalstratificationofwatertemperature．DissolvedoxygeninMeiliangBayinsummerwasinfluencedbywatertemperatureandlightwithverticaldistributionandpresented“doublepeaksanddoublevalleys”trend．Photosynthesisofphytoplanktonwasthemostimportantsourceofthedissolvedoxygenandlightattenuationunder-waterdirectlycontrolledtheverticaldistributionofprimaryproductivity．T