深圳市海域浮标监测网的站位设计和数据应用

深圳市基于不同海洋功能区环境监测的需要,充分考虑各海域环境要素,构建了由13个浮标组成的较为合理的海洋浮标监测网。文章重点介绍分布在大亚湾、大鹏湾、深圳湾和珠江口海域的13个浮标站位的具体设计情况,主要包括所在(邻近)海洋功能区、基础(选配)观测参数、数据应用方向以及监测参数和监测频率等。此外,提出海洋浮标监测系统可为海洋功能区环境评价和重要赛事提供环境数据支撑、实现重点功能区的长期在线监测以及对海洋环境灾害信息进行全过程记录,数据应用前景广阔,亟须在今后的工作中加强应用研究。

深圳海域红色赤潮藻赤潮在线监测数据变化及其成因分析

对2016年深圳大鹏湾海域红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)赤潮过程的浮标数据进行分析,赤潮期间叶绿素a最高达到123.0μg/L,DO和pH在赤潮期间显著升高,最高值分别达到19.78 mg/L和8.78;赤潮期间水温相对较低,变化范围为14.48~20.34℃。本次赤潮始发于盐田至大梅沙附近海域,并随潮流扩散至其他海域,前期水温升高对赤潮起到了促进作用,2016年2月营养盐(特别是氨氮)突然升高是本次赤潮的直接诱因。结合广东省近10年的赤潮发生情况,发现红色赤潮藻近几年已成为深圳及广东省海域的赤潮优势种。

考虑波浪影响的警戒潮位核定规范在深圳沿海的应用

以深圳沿海为例,对考虑波浪影响的《警戒潮位核定规范》在沿海警戒潮位核定工作中的应用进行了研究。为核定深圳市警戒潮位值,对深圳市沿海防潮能力、防潮重点区域及历史潮灾情况进行了调查梳理,建立了堤防能力和潮灾情况资料库。将深圳市沿海划分为4个核定岸段,确定了岸段等级,结合岸段保护目标的社会经济情况、水文气象要素特征等的统计分析结果,计算各岸段重现期潮位和波浪爬高等要素,确定警戒潮位核定修正值,最终得到深圳沿海4个核定岸段的四色警戒潮位值,为深圳市风暴潮灾害预警和防灾减灾提供支持。重点介绍了对波浪重现期要素和波浪爬高的计算,以供参考。

深圳西涌滨海旅游区海滩裂流风险评估及特征分析

基于海滩地形动力学、遥感影像的风险预识别以及现场排查等方法,对西涌滨海旅游区海滩裂流风险进行了初步评估。评估结果表明:地形动力分析结果显示,西涌滨海旅游区泳场逐月平均沙滩类型大部分是沿岸沙坝和裂流沟槽交替的沙坝型(B),风险等级高;影像特征判断该沙滩属于沿岸沙坝和裂流沟槽交替的沙坝型(B)或者低潮位附近伴有冲流沙坝及裂流沟槽的低潮沙坝裂流型(LTBR),裂流风险等级高;历史影像和现场调研均发现该海滩发生过裂流;综合判定该海滩裂流风险等级为高。但鉴于观测资料限制和评价方法自身局限性的影响,本次排查结论仅为初步结论,其合理性尚需更加深入的研究。

深圳近海风暴潮影响因素分析

风暴潮可能给沿海城市造成巨大破坏,而深圳位于易受台风影响的南海北部沿岸,经济和人口总量巨大,但有关深圳近海风暴潮的研究工作却十分匮乏。本文基于区域海洋模式系统(regional ocean model system,ROMS)建立了一个以深圳近海为中心的三层嵌套模型,用于研究深圳近海台风所致风暴潮的影响因素。首先对2018年台风“山竹”过境深圳导致的风暴潮进行模拟,模拟结果与观测结果较为一致。在此基础上,进行一系列参数调整试验,研究台风登陆地点、登陆角度、台风尺度、台风强度以及移动速度的改变对风暴潮及其分布的影响。结果表明,在深圳西边登陆的台风,比在深圳东边登陆的台风产生的最大增水高1.5m左右。由东往西移动并登陆深圳的台风,比由南向北移动的台风产生的最大增水高1.0m左右。台风最大风速半径增加15%,最大增水上升0.2m左右。台风强度增强15%,最大增水上升0.4m左右。台风移动速度总体上对风暴潮影响不大,但不同登陆地点存在明显差异。当台风在深圳西边或者东边登陆时,台风移动速度增加30%,深圳沿海各海湾的最大增水反而上升0.2~0.6m。当台风从深圳中部登陆时,台风移动速度增加30%,珠江口的最大增水降低0.1m左右,大鹏湾和大亚湾的最大增水却相反地上升0.2m左右,不同海湾对台风移动速度呈现不同的变化特征,与各海湾水体重新分布到稳定状态时间和台风作用时间有关。

基于高频地波雷达观测的大亚湾附近海域余流季节变化特征分析

基于大亚湾附近海域高频地波雷达的长期海流观测资料,利用T_tide工具包进行调和分析得到该海域余流季节变化特征。分析结果显示:大亚湾附近海域余流的变化特征主要呈冬、夏两种形态,其变化过程与季风的变化同步。其中,冬季形态从10月到次年3月,流向为SW向,流速可达30 cm/s以上;夏季形态仅在5—8月间出现,流向为NE向,流速可达23 cm/s。大亚湾附近海域的余流分布特征不仅与海表面风场变化相关,而且与海底地形也存在显著相关关系。此外,粤东沿岸流与珠江冲淡水对大亚湾附近海域余流空间分布具有调控作用。

海岸带城市化对近岸海域叶绿素a浓度的影响——以深圳为例

受大范围、长时间序列监测数据获取难等因素的制约,海岸带城市化活动对近岸海域叶绿素a(Chl a)浓度整体空间分异影响揭示不足。本文利用奇异谱分析方法对2015年深圳沿岸海域的Chl a浓度日均值序列进行多尺度解析,增加可分析数据的丰富度,进而研究海岸带城市化与Chl a浓度时空分异的关系。结果表明,浮标点对应缓冲区内土地利用类型的面积比、空间分布对近岸海域Chl a浓度有控制作用,且影响程度工业用地>居住地>农业用地。浮标点到海岸带的最近距离越近,Chl a浓度固定波动周期越长和月/周波动幅度越大。工业用地、居住地规模和分布的逐年扩大会缩短Chl a浓度波动周期。

近40年深圳大鹏湾海域赤潮发生规律及其演变机制分析

对我国典型赤潮高发区深圳大鹏湾海域自1980至2018年的赤潮发生记录进行统计和分析,并对1991-2018年间大鹏湾盐田附近海域氮、磷及可溶性硅的年际变化和月变化进行了分析。分析结果表明,大鹏湾海域赤潮次数分布、赤潮生物演变均与营养盐变化直接相关,2000年以后,氮、磷降低是赤潮减少的主要原因;大鹏湾海域春季赤潮频发也与该季节营养盐较高有关;且硅藻几乎从大鹏湾海域赤潮生物中消失,无机氮、磷酸盐及可溶性硅的降低是导致海域赤潮生物演变的主要原因,甲藻由于可以在营养限制的条件下采用各种应对机制,故而成为海域占主导地位的赤潮优势种。

大鹏湾近岸海域叶绿素a的时空分布特征

根据2015年度大鹏湾近岸海域5个海洋环境浮标的在线监测数据,分析大鹏湾海域海水中叶绿素a(Chl a)的时空分布特征及其与主要水质参数的相关关系。结果表明大鹏湾Chl a含量在春、夏、秋季较高,而冬季较低,实测最大值为82.23μg/L;受水动力环境及陆源排放影响,终年沙头角附近海域的Chl a含量明显高于其他区域。Pearson相关分析结果表明,大鹏湾海域Chl a含量与水温呈现正相关关系,但与盐度不存在显著意义的相关关系。总体来看,Chl a含量的时空分布受陆地径流、外源输入和养殖环境状况等的共同影响。