连续的高频次定点观测数据揭示出鄱阳湖水环境要素显著的日内和日间高动态变化特性。图4-2和图4-3分别显示了2013年站点A和2014年站点B的水环境三要素:浊度、叶绿素和溶解性有机物的连续观测数据趋势图。其中，观测站点B由于天气及安全原因，此研究中只在白天08:00—17:00进行了数据的观测。站点A的浮标观测系统在7月21日19:00—7月22日14:00由于仪器维护暂停了数据采集，其他时间均进行了自动连续的数据采集实验。

两个观测站点的浊度(NTU)、叶绿素(μg/L)和CDOM(μg/L)均表现出明显的短周期内时间变异特性。图4-2(a)显示站点A的浊度变化主要受到风速变化的驱动，由于鄱阳湖是浅水湖泊，风速变化会影响其水体颗粒物再悬浮的过程，从而引起水体浊度的变化。站点A浊度的最大值出现的时刻与风速最高值出现的时刻基本一致，随着风速的降低，浊度也呈现出下降趋势。站点B(图4-3(a))位于鄱阳湖高强度采砂区，该区域水体的浊度变化主要受到采砂活动的影响，在采砂日浊度急剧增大，而该区域的浊度与风速的变化并无一致性(图4-3(c))。表4-1给出了两个站点各水环境要素的动态变化统计结果，其中站点A的浊度变化范围在2.77(NTU)~87.47(NTU)，均值(标准差)为40.30(±7.07)；站点B的浊度变化范围为25.11(NTU)~409.06(NTU)，均值(标准差)为117.32(±95.27)。该统计结果显示出两个站点受到不同因素的影响，浊度变化程度差异显著，同时，也表明了鄱阳湖水体整体的高动态特性。

鄱阳湖叶绿素的日内变化主要受到太阳辐照度的影响(图4-2(b)和图4-3(b))，表现出典型的周期性变化特征。叶绿素浓度峰值的出现一般滞后于太阳辐照度的峰值时刻，图4-2(b)显示太阳辐照度的峰值多出现在中午12:30左右，而叶绿素的峰值出现存在明显的滞后效应，大概在下午15:00。该现象是由于水体浮游植物光合作用受到太阳辐射激发，存在一定的滞后。叶绿素的最小值时刻多出现在夜间及凌晨。鄱阳湖CDOM也表现出类似的周期性变化特征，如图4-2(c)和图4-3(d)所示。虽然鄱阳湖已经被广泛认为是一个光学特性受浮泥沙主导的内陆浅水湖泊(Wu et al.，2011)，然而本研究的连续实测数据表明，鄱阳湖的叶绿素和CDOM也存在显著的动态变化特征。

图4-2　鄱阳湖生物光学特性(浊度，叶绿素，溶解性有机物)

短周期变化特性(数据:2013年7月19—29日)

图4-3　鄱阳湖生物光学特性(浊度、叶绿素、溶解性有机物)

短周期变化特性(数据:2014年9月17—21日)(www.daowen.com)

表4-1给出了鄱阳湖叶绿素和CDOM的实测数据统计结果。其中，叶绿素的动态变化范围为1~5μg/L(站点A和B)；站点A的CDOM的变化范围为11.41~17.21μg/L；站点B的CODM变化范围为4.21~29.74μg/L。站点B的CDOM变化水平较强烈是由于该区域采砂活动对水体底质的搅动影响，释放了较多的有机物。尽管叶绿素和CDOM变化的量级远低于浊度，但是其短周期内的高动态变化也揭示了对鄱阳湖水体高频次监测的需求。

表4-1　2013和2014年观测期间浊度、叶绿素和CDOM的动态变化统计结果

图4-4　鄱阳湖水环境要素日内-日间动态变化箱线图

为了进一步论证鄱阳湖水环境要素的短周期内高频次的变化特征，对原始实测数据进行了日内和日间变化的统计分析，并利用箱线图进行对比分析，如图4-4所示。结果表明，鄱阳湖水环境要素，包括浊度、叶绿素和CDOM均表现出显著的短周期变异特性。日间最大值、最小值、均值和中值的差异显著，对于浊度，其日内变化最大比为16.4，日间变化最大比为147.6；叶绿素日内和日间最大比分别为10.1和34.8；CDOM的日内和日间最大比分别为17.7和28.2。

综上所述，通过大量的连续实测数据分析，证明了鄱阳湖典型水环境要素的短周期内高动态变化特性。由于传统的现场实测手段，其监测周期多以周或者月为单位，很难实现对水环境变化的有效捕捉。水色遥感卫星监测虽然已经显著提高了对水环境的监测能力，但是受到其重访周期与天气因素的影响，其观测频次仍远低于水环境自身变化水平。以Terra/Aqua MODIS遥感数据为例，其在鄱阳湖的有效覆盖周期为4~5景/月，即每月仅有4~5景有效的遥感观测数据。因此，如何评估当前常用的观测手段的潜在误差，探讨针对典型水环境变化特征的更加有效的监测策略，是本研究的出发点之一。