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维普资讯 海 洋 湖 沼 通 报 2004年 TransactionsofOceanologyandLimnology №4 文章编号：1003—6482(2oo4)o4—0061—07 关于赤潮水色研究的探讨’ 周良明。刘玉光。郭佩芳 (中国海洋大学海洋环境学院，青岛266003) 摘要：赤潮是一种经常爆发的海洋现象．现已成为一种世界性的公害。本文利用地物光谱仪 和水面之上测量方法测量所得到赤潮海域水色光谱数据，对赤潮的水色特性进行了有益的研 究和探讨。通过研究能够得到赤潮对水色影响的一些显著的特征。 关键词：赤潮；水色光谱；漫反射比 中图分类号：x55 文献标识码：A 引言 赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚 集而引起水体变色的一种有害生态现象。目前，赤潮已成为一种世界性的公害，美国、日本、中 国、加拿大等3O多个国家和地区赤潮发生都很频繁。1972年～1994年我国有记载的赤潮共 发生了256次，每年经济损失约1o亿元，我国赤潮的高发区为：渤海湾、大连湾、长江口、福建 沿海、广东和香港海域。 赤潮是一种复杂的生态异常现象，发生的原因也比较复杂。关于赤潮发生的机理虽然至 今尚无定论。大多数学者认为，赤潮发生与下列环境因素密切相关：1、海水富营养化是赤潮发 生的物质基础和首要条件；2、水文气象和海水化学因子的变化是赤潮发生的重要原因。据监 测资料表明，在赤潮发生时，水域多为干旱少雨，天气闷热，水温偏高，风力较弱，或者潮流缓慢 等水域环境；3、海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一。 赤潮既可发生在远海大洋，也经常发生在河口、内海、港湾等沿海海域。发生在远洋的赤 潮可促进海洋生产力，使更多的碳从大气转移到海洋，因而对全球碳平衡产生有益影响，丽沿 海出现的赤潮则往往对海洋环境造成不同程度的有害影响[1]。1、破坏海洋生态平衡。海洋是 一 种生物与环境、生物与生物之间相互依存，相互制约的复杂生态系统。系统中的物质循环、 能量流动都是处于相对稳定，动态平衡的。当赤潮发生时这种平衡遭到干扰和破坏；2、对海洋 渔业和水产资源造成破坏；3、赤潮对人类健康的危害。有些赤潮生物分泌赤潮毒素，这些生物 毒素可在鱼类体内积累。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用，就引起人体中毒，严重时可导致 死亡。 * 基金项目：国家高技术研究发展项目(863计划)海洋监测主题项目“模块化多源海洋遥感信息融合与同化技术”[No． 863—200lAA633030~资助 第一作者简介：周良明，男，1976年出生，物理海洋学博士，主要从事海洋遥感方面的研究。 收稿日期：2003一l1—29 维普资讯 62 海 洋 湖 沼 通 报 由赤潮发生的机理得知，叶绿素a浓度、藻类的品种数量、浮游细菌浓度是预测赤潮发生 的重要参数。赤潮发生时，由于浮游植物大量繁殖，使海水逐渐变色。可见，监测水体的水色 光谱响应变化，是监测赤潮的重要手段。本文将在介绍水色遥感机理的基础上，结合赤潮发生 海域测量所得到的水色光谱数据，分析赤潮对海洋水色的影响。 离水辐射度和漫反射比 所谓海洋水色，是指海洋水体在可见光、近红外波段的光谱特性。海水光谱特征从严格意 义上讲应为水体固有光特性，即光谱吸收特性和散射特性。为了与水色遥感直接联系起来，一 般采用离水辐射度(Water-leavingradiance)Lw、漫反射比(Diffusereflectance)R、遥感反射率 R。(Remotesensingreflectance)等表观光学量(AOPS)来表征水体光谱特征。 海洋水色遥感，是利用可见光、近红外光对海洋进行遥感的技术，它为海洋生物光学特性 的研究提供了有效的技术手段，其原理是基于测量透射入水的太阳辐射经过海面反射和透射 后到达遥感器的辐射，即离水辐射。透射到海水中的辐射要经过叶绿素a、悬浮泥沙和黄色物、