[发明专利]一种基于高分辨率水动力模式的桑沟湾水质分析方法

权利要求书

1.一种基于高分辨率水动力模式的桑沟湾水质分析方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

利用高分辨率水动力模式模拟得到的温度、盐度和海流资料，构建桑沟湾水质模型；所述水质模型考虑了溶解态无机营养盐，浮游植物，食植性浮游动物和有机碎屑之间的生物过程；

浮游植物吸收营养盐为Michaeli—Menten关系，营养盐限制函数取氮、磷两者限制因子的最小值k_n，k_p分别为氮、磷相应的半饱和常数；式中的n、p分别为营养盐中的总氮和总磷；

光对浮游植物生长的限制函数为其中I＝I₀e^-kz，I₀表示海表面处光强，光强削减系数k＝4.1，z为深度；根据Liebig最小限制定律，光和营养盐对浮游植物生长的限制取二者的最小值f_N，L＝min(f_N，f_L)，海水温度影响浮游植物的生长为指数函数T表示水温，因此，浮游植物的光合作用生长函数P_G表达式为：

浮游植物的呼吸作用消耗函数P_R表达式为式中P代表浮游植物总量；浮游动物对浮游植物的摄食函数Z_G表达式为Z代表食植性浮游动物总量；有机碎屑沉降函数为W_s为有机碎屑的沉降速率，z为深度；其它关于浮游植物的死亡和浮游动物的排泄、死亡以及有机碎屑再矿化在内的函数与相应的变量呈简单的线性关系为：

式中P代表浮游植物总量，Z代表食植性浮游动物总量，D代表有机碎屑总量，N代表溶解态无机营养盐总量，式中算子u,v,w流速；A_x,A_y为水平涡动扩散系数；K_m为垂直涡动扩散系数；

上述浮游植物，食植性浮游动物，有机碎屑和溶解态无机营养盐方程中参数的取值以及含义见表1；

表1.水质模型参数设置

利用高分辨率水动力模式模拟得到的温度、盐度和海流资料，将表1中的参数代入水质模型，分析得到桑沟湾包括营养盐、浮游植物叶绿素、浮游动物和有机物在内的水质因子的三维空间分布情况及其随时间连续变化的过程。