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珠江口海底地下水以及其携带的营养盐和碳的通量研究

王树玲  
【摘要】:海底地下水排泄(SGD)作为重要的海陆相互作用过程之一,日益受到水文学界以及海洋学界的关注。本论文以天然放射性镭同位素(223Ra、224Ra、226Ra、228Ra)为示踪剂,估算了珠江口内伶仃洋不同季节的停留时间、地下水排放通量以及地下水输出的营养盐、碳通量。 通过建立潮汐楔模型估算了珠江口内伶仃洋区域的停留时间,结果表明运用不同的镭同位素估算的停留时间没有差别,夏季的停留时间为2.19d,冬季的停留时间为4.00d。 利用质量平衡估算了内伶仃洋的地下水通量。模型中的来源项有河流(包括溶解态与颗粒物解吸释放)、沉积物释放、地下水来源,汇项有与海洋的交换损失以及核素的自身衰变。在稳态的假设下,源项等于汇项,我们由此可计算得到海底地下水的通量。夏季内伶仃洋海底地下水通量平均为(0.844±0.31)×108m3d-1,冬季海底地下水通量平均为(1.35±0.57)×108m3d-1,分别相当于当季的河水流量的10%与73%。 冬季SGD输出的DIN、DSi、SRP、DIC与DOC通量分别为(0.34±0.29)×108mol d-1、(0.29±0.26)×108mol d-1、(0.34±2.39)×105mol d-1、(1.38±2.75)×108mol d-1、(0.16±0.24)×108mol d-1,分别相当于当季河流输出物质的的71%、121%、8%、46%、48%;夏季SGD输出的DIN、DSi、SRP、DIC通量分别为(0.21±0.17)×108mol d-1、(0.13±0.13)×108mol d-1、(0.09±1.49)×105mol d-1、(1.33±1.71)×108mol d-1,分别相当于当季河流输出物质的19%、12%、0.6%、12%。SGD输出的物质通量与当季河流输出的物质通量比值冬季夏季。SGD输出的物质通量的添加存在于整个研究区域,故研究区域的物质浓度与盐度仍呈较保守的关系。


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