海水黄色物质光吸收特性试验研究-海洋科学.PDF

维普资讯 第 33卷 第 4期 海 洋 与 湖 沼 Vol33．No．4 2002 年 7 月 OCEANOLOGIA ET LIMNOIOGIA SINICA July．2002 海水黄色物质光吸收特性实验研 究 * 吴永森 张士魁 张绪琴 夏达英 吴隆业 郑建民 (国家海 洋局第一海洋研 究所 青 岛 266061) 提要 实验测量 了干样配制 的不 同浓度黄色物质水溶液 、实验室藻类培养液和胶州湾水域 黄色物质水样 的光 吸收特性 。测量结果表 明 ，海水黄色物质光 吸收系数与波长是单调变化关 系，即不存在 “波峰”和 “波谷 ”；在蓝紫光波段 ，海水黄色物质光吸收 比海 水 自身 、海洋叶绿素 和悬浮粒子光 吸收大 ，它是海洋 中对该波段光 吸收起着主导作用 的物质 ；海水黄色物质光 吸 收系数与波 长呈指 数 函数关 系 ，其指 数斜率 S数 值范 围分别为 ：胶 州湾 水域在 0．0131— 0．0180nm～，实验室配制 、培养样 品是在 0．叭05一O．O139nm～。该研 究 为海 水黄色物质含量 的遥感探测提供 了基础性实验依据 。 关键词 海水黄色物质 ，光吸收 ，实验研 究 中 图分类 号 fy733．3 海水黄色物质是海洋 中的有色可溶性有机物 。该物质具有 的特殊的光 吸收性 ，在许 多海洋研 究领域 中起着重要 的作用 ，因而 ，对其光吸收性质研究 已成为海洋光学的重要研 究 内容及海洋水色遥感应用研 究的基础 。 对黄色物质的光吸收研究可追溯到 20世纪 30年代 ，Kalle(1966)、Jerlov(1976)等人进 一 步对黄色物质 吸收光谱开展研 究 ，发现黄色物质 的吸收与 吸收光波波长呈指数变化 ； Morel等 (1977)给 出了黄色物质光 吸收系数 的指数表达 式 ，并通过 实验测量 ，得到 了吸收 系数 曲线 的指数斜率参数 5值 ，为 0．O140nm ；Bricaud(1981)采集不 同水域 的 105个样 品，进行 了黄色物质光吸收测量 ，得 出 5值 范 围为 0．0100—0．0200nm 之 间；1992年 Pe— gau对美 国爱达荷州的 Pond湖 中 26个水样 的黄色物质进 行了 5值测定 ，得 出其平均值为 0．O170nm (Pegau，1995)。 我 国从事海水黄色物质方面的研究较少 ，有关海水黄色物质荧光特性 已有报道 (夏达 英等 ，1999)，但 尚未见到有关我 国海 区海水黄色物质光 吸收方面的报道 。作者在本文 中 介绍 了海水黄色物质光 吸收物理特性的实验测量研 究 ，通过对胶州湾 典型站位黄色物质 水样 、干样配制 的不 同浓度黄色物质水样和实验 室藻类培养液等不 同类 型黄色物质光吸 收特性实验测量研究 ，获得 了海水黄色物质光吸收 的基本特性 ，以及 它们的指数斜率参数 s的值 。以下就 测量方法 、结果 以及分析作 出论述 。 l 方法与样 品 海水黄色物质作为海水 中的一种光介质 ，其光吸收系数 。由下式计算 ： * 国家 自然科学基金资助项 目，4978(~ 号。吴永森，男 ，出生于 1954年2月 ，研究员 ，E-mail：yswu@qd-publicsdcnizffonet 收稿 日期 ：20Ol一06．16．收稿 改稿 日期 ：2001—11-29 维普资讯 4期 吴永森等 ：海水黄色物质光吸收特性实验研究 403 0 ： 2．303／r×OD (1) 式 中，OD为分光光度计测得 的光学密度 (opticaldensity)，r为 比色皿 (光程)长度 。 实验测量在青 岛海洋大学测试 中心进行 。实验选用 uV一260紫外分光光度计 ，吸光值 光谱测量范 围为 380--680nm；光谱测量 间隔为 lOnm；比色皿选用能透过 紫外光 的石英质 比色槽 。 为使黄色物质光 吸收实验测量更具有广泛性 ，实验测量 的样 品包括三种不 同