长江浅滩悬浮泥沙潮周期变化特征

来源：中国科学地球科学

长江浅滩位于黄海、东海交界处，地势平坦开阔，加之长江、黄河径流携带的巨量泥沙输入，以及强潮混合使底沉积物再悬浮，使得黄、东海成为世界上最浑浊的海域之一。最近一项研究揭示了长江浅滩悬浮泥沙的高分辨率空间分布和潮周期变化特征。

（a）长江浅滩地理位置；（b）2016年2月长江浅滩基于GOCI的海表TSS

 研究论文题目为：“基于GOCI观测数据的长江浅滩悬浮泥沙的潮周期变化特征”，该成果发表于《中国科学：地球科学》中英文版第9期，由自然资源部第二海洋研究所黄大吉研究团队撰写。研究者采用地球静止轨道水色卫星（Geostationary Ocean Color Imager，GOCI），对长江浅滩悬浮泥沙的空间分布与时间变化进行了研究，揭示了长江浅滩悬浮泥沙的舌状分布形态与潮周期变化特征。

由于悬浮泥沙的输运和分布同时伴随着污染物传播、营养盐输运、海水光学特征改变等过程，可直接影响该海域的水动力和生态环境，因此受到国内外学者的重视。迄今为止，众多学者对于世界不同海域的悬浮泥沙输运进行了广泛研究，其中对于黄海、东海尤其是长江浅滩海域悬浮泥沙的时空变化特征的研究已获得丰富的研究成果。大量研究成果表明，长江浅滩悬浮泥沙浓度具有明显的年际尺度、季节尺度及短周期（大小潮周期、天气尺度）变化特征，此特征受到水动力（径流、波浪、潮）及大气强迫（风场、气温）等动力过程的多时间尺度变化调制，已经形成了较为系统的悬浮泥沙输运理论体系。

在前人的理论基础上，该项研究采用地球静止轨道水色卫星GOCI，研究分析了长江浅滩悬浮泥沙高分辨率空间分布形态和潮周期变化特征，与传统极轨水色卫星相比，GOCI具有高时空分辨率的特点，适用于近海短周期动力过程的监测与研究。研究者通过定量界定长江浅滩海域悬浮泥沙锋面，发现悬浮泥沙分布呈现阶梯式“舌状”分布形态，同时细致描述了卫星覆盖时段内悬浮泥沙潮周期变化过程。并且以潮混合为切入点，发现海底地形和潮流速度主导的潮致混合在长江浅滩悬浮泥沙的时空变化中起到主要作用，其中海底地形决定了悬浮泥沙的空间分布形态，潮流速度大小改变则引起悬浮泥沙浓度的潮周期变化。

这一研究结果丰富了长江浅滩悬浮泥沙多时间尺度变化的研究。它不仅提升了对东海悬浮泥沙短周期变化的认识，也为数值研究长江浅滩的沉积物输运及再悬浮过程提供实证依据，具有重要的意义，而且对于海洋生态环境、海洋遥感、海洋动力等多学科研究具有十分重要的科学意义和参考价值。

该项研究得到了国家重点研发计划专项（2016YFC1401603）、NSFC-浙江两化融合联合基金（U1609201）、国家基金创新群体项目（41621064）的共同资助。

出版信息

中文出版信息：

周钰, 宣基亮, 黄大吉. 2020. 基于GOCI观测数据的长江浅滩悬浮泥沙的潮周期变化特征. 中国科学: 地球科学, 50(9): 1280–1288

英文出版信息：

Zhou Y, Xuan J, Huang D. 2020. Tidal variation of total suspended solids over the Yangtze Bank based on the geostationary ocean color imager. Science China Earth Sciences, 63(9): 1381–1389