湖面亮温对巢湖水华影响的遥感监测分析
摘要：利用2002~2007年NOAA气象卫星搭载的先进甚高光谱分辨率辐射计(NOAA/AVHRR)资料,对巢湖蓝藻水华发生频次和湖面亮温的时空分布规律进行统计分析,得到巢湖水体表面亮温的时空分布规律,并探讨其与气温、降水等气象因子以及水华之间的关系和可能存在的机制。从结果来看,湖面亮温与水华发生频次的空间分布规律相近,而在时间分布上存在着较大的差别。一方面,空间分布的相似性表明,湖面亮温高的区域容易发生水华现象；另一方面，时间分布的不一致性表明还有其它的因素会影响水华的发生。通过讨论,得出以下结论:1以5月为分界线,巢湖水华总体上可以分为春季和夏季两大暴发期,春季藻类在较低的水温条件下就能生长繁殖,并暴发水华,但难以形成较大的规模。2受降水量增加的影响,在气温达到最高值的7月不仅湖面亮温所有降低,而且水华发生频次也有所减少。
关键词：巢湖水华，NOAA/AVHRR，湖面亮温，降水，气温
卫星遥感是一种具有快速、大范围、周期性等特点的探测手段，在湖泊水质监测方面具有常规监测不可比拟的优越性，利用卫星遥感资料能够开展湖泊水华的有效监测。目前国内开展的湖泊水华监测中，主要针对太湖和巢湖两大湖泊来开展。不仅利用高分辨率的资源卫星来监测水华，而且还以空间分辨率较低的极轨气象卫星数据为信息源来开展的研究工作。
巢湖是我国五大淡水湖之一，地处南北气候过渡带，位于长江与淮河之间，毗邻安徽省省会城市——合肥。随着巢湖流域内城市社会与经济的不断发展，大量的工业废水、农田径流和生活污水排入巢湖，使得水体富营养化，从而导致水华的频繁发生。巢湖水华已经成为沿湖地区一大紧迫的环境问题。
水体富营养化是一个缓慢的累积过程发生，不同区域富营养化所需的必要条件基本上是相同的，最主要影响因素可以归纳为：相对比较充足的营养盐（总磷、总氮等）和适宜的外部条件（气温、光照、水文、气象等）。充足的营养盐是藻类滋长的必备条件，合适的水温和光照则是水藻大量繁殖的前提，而大量的降水则对水华有抑制作用。此外，适当的水体扰动能够增加藻细胞与水体的接触，提高藻类对外源性磷的吸收速率，促进水藻的生长。王得玉等研究还表明，24-30℃的水体温度是蓝藻暴发的必要条件；水温＞30℃则对蓝藻的生长有明显的抑制作用。
对于巢湖而言，虽然气温和日照是与水华发生关系较为密切的两个气象因子，并认为气温对水华的影响有一定的滞后效应（气温最大值出现在7月，而水华发生最为频繁的时段是在8月）。但是，尚无研究来确定水温与水华间的关系。为此，利用多年卫星遥感资料，对巢湖水体表面亮温进行统计分析，得到巢湖水体表面亮温的时空分布规律，并探讨其与气温、降水等气象因子以及水华之间的关系和可能存在的机制。
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