Упрощенный метод расчета спектрального диффузного коэффициента ослабления света в верхнем слое Черного моря на основе спутниковых данных

В. В. Суслин, Т. Я. Чурилова

Морской гидрофизический институт НАН Украины, г. Севастополь

Аннотация

Описана упрощенная модель (SM модель) восстановления спектрального диффузного коэффициента ослабления света Kd(λ, z) в верхнем слое Черного моря z ≤ 50 м. В качестве входного параметра SM модели используется стандартный спутниковый продукт – диффузный коэффициент ослабления света на длине волны 490 нм Kd(490). SM модель основана на ряде предположений относительно оптических свойств черноморской воды. Суть этих предположений состоит в том, что основным фактором, влияющим на проникновение солнечного света в верхний слой Черного моря, является концентрация окрашенной компоненты растворенного органического вещества как функция пространственных координат и времени. Сравнение результатов расчетов Kd(λ, z) по SM модели с расчетами, полученными с использованием “точных” региональных связей между первичными оптическими характеристиками и стандартными спутниковыми продуктами, дало удовлетворительные результаты. Получена формула для оценки глубины зоны фотосинтеза как функция Kd(490).

Ключевые слова

Черное море, спектральный диффузный коэффициент ослабления света, SeaWiFS, MODIS-Aqua, глубина зоны фотосинтеза

Для цитирования

Суслин В. В., Чурилова Т. Я. Упрощенный метод расчета спектрального диффузного коэффициента ослабления света в верхнем слое Черного моря на основе спутниковых данных // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2010. № 22. С. 47–60. EDN WTBHRN.

Suslin, V.V. and Churilova, T.Ya., 2010. Simplified Method of Calculation of Spectral Diffuse Beam Attenuation Coefficient in the Black Sea Upper Layer on the Basis of Satellite Data. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones and Comprehensive Use of Shelf Resources, 22, pp. 47–60 (in Russian).

Список литературы

  1. Sathyendranath S., Platt T. The spectral irradiance field at the surface and in the interior of the ocean: a model for applications in oceanography and remote sensing // J. Gephys. Res. – 1998. – v. 93, C8. – P. 9270–9280.
  2. Feldman G.C., McClain C.R. Ocean Color Web, MODIS-Aqua Reprocessing 1.1, NASA Goddard Space Flight Center / Eds by Kuring N., Bailey S.W. – 2007. http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/
  3. Feldman G.C., McClain C.R. Ocean Color Web, SeaWiFS Reprocessing R2009.1, NASA Goddard Space Flight Center / Eds by Kuring N., Bailey S.W. – 2009. http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/
  4. Суетин В. С., Суслин В. В., Королев С. Н., Кучерявый А. А. Оценка изменчивости оптических свойств воды в Черном море по данным спутникового прибора SeaWiFS // Морской гидрофизический журнал. – 2002. – № 6. – С. 44–54.
  5. Суетин В. С., Королев С. Н., Суслин В. В., Кучерявый А. А. Уточненная интерпретация данных наблюдений Черного моря спутниковым прибором SeaWiFS осенью 1998 г. // Морской гидрофизический журнал. – 2008. – № 2. – С. 68–79.
  6. Kopelevich O.V., Burenkov V.I., Ershova S. V., et al. Application of SeaWiFS data for studing variability of bio-optical characteristics in the Barents, Black and Caspian Seas // Deep-Sea Res. – 2004. – Part II, 51. – P. 1063–1091.
  7. Churilova T.Ya., Suslin V.V., Berseneva G.P., et al. Parameterization of light absorption by phytoplankton, non-algal particles and coloured dissolved organic matter in the Black Sea // Current Problems in Optics of Natural Waters: Proc. 4th Int. Conf. (Nizhny Novgorod, September 11-15, 2007). – Nizhny Novgorod, 2007. – P. 70–74.
  8. Чурилова Т. Я., Суслин В. В., Сосик Х. М. Спектральная модель подводной облученности в Черном море // Морской гидрофизический журнал. – 2009. – № 6. – С. 33–46.
  9. Суслин В. В., Чурилова Т. Я., Сосик Х. М. Региональный алгоритм расчета концентрации хлорофилла а в Черном море по спутниковым данным SeaWiFS // Морской экологический журнал. – 2008. – № 2. – С. 24–42.
  10. Bricaud A., Babin M., Morel A., et al. Variability in the chlorophyll-specific absorption coefficients of natural phytoplankton: Analysis and parameterization // J. Geophys. Res. – 1995. – v. 100, C7. – P. 13321–13332.
  11. O' Reilly J.E., et al. SeaWiFS postlaunch calibration and validation analyses, Part 3. NASA Tech. Memo. 2000-206892, v. 11 / Eds by Hooker S.B., Firestone E.R. – NASA Goddard Space Flight Center, 2000. – 49 p.
  12. Берсенева Г. П., Чурилова Т. Я., Георгиева Л. В. Сезонная изменчивость хлорофилла и биомассы фитопланктона в западной части Черного моря // Океанология. – 2004. – 44, № 3. – С. 389–398.
  13. Pope R.M., Fry E.S. Absorption spectrum (380-700 nm) of the pure water. II. Integrating cavity measurements // Appl. Opt. – 1997. – v. 36. – Р. 8710–8723.
  14. Finenko Z., Churilova T., Lee R. Dynamics of the vertical distributions of chlorophyll and phytoplancton biomass in the Black Sea // Oceanol. – 2005. – 45, Suppl. 1. – P. S112–S126.
  15. Morel A., Prieur L. Analysis of variations in ocean color // Limnology and Oceanography. – 1977. – 22. – P. 709–722.
  16. Чурилова Т. Я., Суслин В. В., Рылькова О. А. Параметризация поглощения света основными оптически активными компонентами в Черном море // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. – вып. 16. – С. 190–201.
  17. Чурилова Т. Я. Сезонная и межгодовая вариабельность глубины зоны фотосинтеза в Черном море по модельным расчетам // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009. – вып. 19. – С. 265–278.
  18. Feldman G.C., McClain C.R. Ocean Color Web, SeaWiFS Reprocessing R2009.1, NASA Goddard Space Flight Center / Eds by Kuring N., Bailey S.W. – 2009. http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/REPROCESSING/R2009/kdv4/

Файлы

 Полный текст (русский)