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美国切萨皮克湾的年度死区报告卡 夏季中期缺氧的急剧下降表明风力混合的重要性

关于2018年切萨皮克湾“死区”状况的年度模型报告显示,低氧“缺氧”水的总体积与去年非常相似,但7月下旬缺氧急剧下降表明风混合在海湾水域氧含量的短期变化中的关键作用。2018年的缺氧持续时间大于近年。

死区是全球海湾和沿海水域面临的主要水质问题之一。当河流从肥料,废水和其他来源中携带过量的氮气时,它们会形成,为短暂的藻类大量繁殖提供动力。然后细菌吃掉死去的藻类,从底部水域消耗鱼类,贝类,螃蟹和其他动物需要存活的溶解氧。海湾死亡区在夏季达到高峰,当时炎热的天气会促使藻类生长并从水中驱动气体,而平静的风通常会阻止相对富氧的地表水混入深处。

年度切萨皮克湾缺氧报告卡是弗吉尼亚海洋科学研究所的Marjy Friedrichs博士和环境与工程咨询公司Anchor QEA的Aaron Bever博士的心血结晶。Bever获得博士学位。来自VIMS的William&Mary的海洋科学学院,2010年。

该团队的成绩单总结了海湾每年的氧气状况,这是根据他们的3-D实时缺氧预测模型估算的,该模型最初是在NOAA的资助下开发的。该模型基于切萨皮克湾计划收集的30年水质数据,并且每天被NOAA提供的风数据和美国地质调查局提供的河流输入数据强制执行。建模团队包括马里兰大学环境科学中心的Raleigh Hood博士,为了比较目的,还生成了前几年的溶解氧统计数据。

由于萨克萨哈纳河(切萨皮克湾最大的支流)的春季流入量在2018年很高,科学家们预测2018年夏季的缺氧量会高于平均水平,这一预测在7月中旬持续,当时异常强风减少了海湾的缺氧量接近于零。8月初,缺氧症再次迅速增加,并在9月初达到高峰值,高于往年。9月强风再次混合湾水域,导致缺氧量大幅减少。

贝弗说:“7月下旬缺氧缺乏对于夏季中期的历史溶解氧条件非常不典型。”弗里德里希斯补充道,“令人着迷的是7月下旬低氧量如此之低以及9月初如此高,但整体缺氧量基本与去年相同。”

“总的来说,”她说,“我们的模型表明,2018年的缺氧总量与2017年相似,但缺氧的季节性模式差异很大。除了7月下旬的主要低氧下降,低氧条件开始早在2018年比在最近几年持续的时间更长。“弗里德里希斯指出,相关研究表明,春季缺氧的早期发病可能会越来越普遍,因为气候变化导致气温升高。

弗里德里希斯指出,今年7月下旬“缺氧中断”的情况显示,夏季低氧水平均占海湾整个水量的7%左右,马里兰州切萨皮克海水量的约20% - 其中湾缺氧最明显。今年7月5日缺氧占海湾主干水域的14.4%(体积为9.9立方千米),但到7月26日 - 仅仅三周后 - 已降至干热水的0.14%,仅有体积水0.1 km3。

VIMS缺氧模型和报告卡的结果通常与马里兰州自然资源部为马里兰州部分地区提供的基于监测的报告相匹配。结果的变化部分是由于不同的报告期,因为弗吉尼亚州的报告包括春季缺氧开始到秋季停止的结果,而马里兰州的DNR报告6月至9月期间的马里兰州情况,特别是与EPA对夏季溶解氧的水质标准评估。

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