从野外和室内实验室两方面研究热液羽状流中颗粒物尺寸和成分对光学后向散射测量的影响

摘要

我们描述了一种适用于颗粒物浓度通常小于0.1mg/L左右的深海水域、廉价但高灵敏度的光学后向散射传感器(LBSS)的性能.使用硅铝酸盐颗粒和乳胶球的实验室校准表明,对于直径接近发射光的波长(0.88μm),LBSS浓度归一化后的后向散射量Kbs最大,而对于小于0.1μm或大于10μm的颗粒物,后向散射量则下降超过5倍.现场研究表明,在以细粒金属沉淀物为主的热液羽状流中,用LBSS预测物质浓度,在95％的置信区间里,浓度为0.03mg/L的悬浮液,其测量偏差值为±0.004mg/L;浓度为0.12mg/L的悬浮液,其测量偏差值为±0.008mg/L.在仪器可变性达到70％的一组19个LBSS之间进行比较,使用实验室校准程序对原始数据进行标准化,将最大变化降低到8％.