NPZD模型在海洋水质预测与预报中的应用

"基于NPZD模型的海洋水质预测与预报* (2012年) - 大连海事大学学报 Vol.38 No.3 2012年8月 - 作者: 曹立杰, 郭戈, 王其华, 革斤玉峰 - 关键词: 海洋水质建模, 水质监测与预报, NPZD水质模型 - 文献标志码: A - 中图分类号: Q178.5" 这篇论文主要探讨了基于NPZD模型的海洋水质预测与预报方法。NPZD模型是一种常用于描述海洋生态系统动力学的理论框架，其中N代表营养盐(Nutrients)，P代表浮游植物(Phytoplankton)，Z代表浮游动物(Zooplankton)，D代表沉积物(Detritus)。这个模型通过模拟这些关键组分之间的相互作用来理解海洋生态系统的动态变化。 在论文中，作者将NPZD模型分为三种不同的情况来考虑： 1. 常参数模型：在这种情况下，模型假设所有的生物过程参数（如生长率、沉降率和死亡率）都是恒定不变的。这为基本的理论分析提供了基础，并可以作为进一步复杂化的起点。 2. 浮游植物沉降率时变模型：浮游植物的沉降率会受到环境因素（如温度、光照等）的影响而发生变化。这一模型考虑了这种时变性，更真实地反映了海洋环境中的实际情况。 3. 浮游植物增长率、浮游动物摄食率、沉降率及浮游生物死亡率时变模型：在最全面的模型中，所有关键过程的速率都随时间变化，这使得模型能够更精确地捕捉到海洋生态系统中复杂的动态行为，比如季节性变化和赤潮的发生。 论文通过数值仿真验证了这些模型的有效性，并且结合特定海域的实际测量数据进行了水质分析和预报。仿真结果证明，这些模型能够成功预测赤潮等异常水体现象，这在海洋环境保护和灾害预警中具有重要意义。通过这种方法，科研人员可以提前预测海洋环境的变化，为管理决策提供科学依据。 关键词所涉及的海洋水质建模是研究海洋生态系统的关键技术，通过对水质的监测和预报，可以更好地了解和应对海洋环境问题，如赤潮的爆发，对渔业、旅游业以及整个海洋生态系统的健康都有深远影响。中图分类号Q178.5则表明该论文属于自然科学领域的海洋科学类。 这篇论文的工作对于提升我们理解和预测海洋环境变化的能力，特别是在赤潮预测方面，具有重要的理论价值和实际应用前景。通过不断优化和完善NPZD模型，科学家们能更好地保护和管理海洋资源，预防和减轻由水质恶化引发的环境问题。