Региональный алгоритм восстановления концентрации хлорофилла «a» и коэффициента поглощения света неживым органическим веществом на длине волны 490 нм в Черном море для спектральных каналов цветовых сканеров MODIS и MERIS

В. В. Суслин1, Т. Я. Чурилова2, А. А. Джулай2, С. Мончева3, В. Слабакова3, О. В. Кривенко2, Т. В. Ефимова2, П. А. Салюк4

1 Морской гидрофизический институт, г. Севастополь

2 Институт биологии южных морей, г. Севастополь

3 Институт океанологии БАН, г. Варна, Болгария

4 Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева, ФВО РАН, г. Владивосток

Аннотация

Представлена модификация регионального алгоритма [1] для спектральных каналов цветовых сканеров MODIS и MERIS. Сравнение результатов модельных расчетов концентрации хлорофилла «a» и коэффициента поглощения света неживым органическим веществом на длине волны 490 нм с измерениями in situ показало удовлетворительное соответствие. Построены двухнедельные карты этих продуктов, начиная с сентября 1997 г. по настоящее время, в которых использованы данные сканеров SeaWiFS, MODIS и MERIS.

Ключевые слова

региональный алгоритм, концентрация хлорофилла а, поглощение неживым органическим веществом, SeaWiFS, MODIS, MERIS, Черное море

Для цитирования

Региональный алгоритм восстановления концентрации хлорофилла «a» и коэффициента поглощения света неживым органическим веществом на длине волны 490 нм в Черном море для спектральных каналов цветовых сканеров MODIS и MERIS / В. В. Суслин [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2014. № 28. С. 303–319. EDN VBFTAD.

Suslin, V.V., Churilova, T.Ya., Dzhulay, A.A., Moncheva, S., Slabakova, V, Krivenko, O.V., Efimova, T.V and Salyuk, P.A., 2014. [Regional algorithm of chlorophyll a concentration and coefficient of light absorption by detrital matter on 490 nm wavelength in the black sea for SEAWIFS, MODIS and MERIS bands]. In: MHI, 2014. Ekologicheskaya Bezopasnost' Pribrezhnykh i Shel'fovykh Zon i Kompleksnoe Ispol'zovanie Resursov Shel'fa [Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones and Comprehensive Use of Shelf Resources]. Sevastopol: ECOSI-Gidrofizika. Iss. 28, pp. 303–319 (in Russian).

Список литературы

  1. Суслин В. В., Чурилова Т. Я., Сосик Х. М. Региональный алгоритм расчета концентрации хлорофилла a в Черном море по спутниковым данным SeaWiFS // Морской экологический журнал. — 2008. — № 2. — С. 24–42.
  2. Шулейкин В. В. Физика моря. гл. 5. О физических корнях климата и погоды. — Л.: Изд-во АН СССР, 1941. — С. 347–457.
  3. Feldman G.C., McClain C.R. Ocean Color Web, SeaWiFS Reprocessing 2010.0, MODIS-Terra Reprocessing 2013.0, MODIS-Aqua Reprocessing 2013.1, MERIS Reprocessing 2012.0. — NASA Goddard Space Flight Center. Eds. Kuring, N., Bailey, S. W. Access October 2013. http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/
  4. Копелевич О. В. Мало-параметрическая модель оптических свойств морской воды // Оптика океана, т. 1. Физическая оптика океана / ред. А. С. Монин. — М.: Наука, 1983. — С. 208–234.
  5. IOCCG. Remote Sensing of Inherent Optical Properties: Fundamentals, Tests of Algorithms, and Applications / Ed. Lee Z.-P. / Reports of the International Ocean Colour Coordinating Group, 2006. — № 5. — IOCCG, Dartmouth, Canada.
  6. O'Reilly J.E., et al. SeaWiFS Postlaunch Calibration and Validation Analyses, Part 3. NASA Tech. Memo. 2000-206892, Vol. 11 / Eds. S.B.Hooker, E.R.Firestone. — NASA Goddard Space Flight Center, 2000. — 49 p.
  7. Lee Z.P., Carder K.L., Arnone R. Deriving inherent optical properties from water color: A multi-band quasi-analytical algorithm for optically deep waters // Appl. Opt. — 2002. — 41, № 27. — P. 5755–5772.
  8. Maritorena S., Siegel D.A., Peterson A.R. Optimization of a semianalytical ocean color model for global-scale applications // Appl. Opt. — 2002. — 41, № 15. — P. 2705–2714.
  9. 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.
  10. Kopelevich O.V., Burenkov V.I., Ershova S.V. et al. Application of SeaWiFS data for studying variability of biooptical characteristics in the Barents, Black and Caspian Seas // DeepSea Res. — 2004. — II 51. — P. 1063–1091.
  11. Чурилова Т. Я., Берсенева Г. П., Георгиева Л. В. Изменчивость био-оптических характеристик фитопланктона в Черном море // Океанология. — 2004. — т. 44, № 2. — С. 208–221.
  12. Burenkov V.I., Kopelevich O.V., Sheberstov S.V. et al. Bio-optical characteristics of the Aegean Sea retrieved from satellite ocean color data / Eds Malanotte-Rizzoli P., Eremev V.N. / The Eastern Mediterranean as a Laboratory Basin for the Assessment of Contrasting Ecosystems. — Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1999. — P. 313–326.
  13. Суетин В. С., Королев С. Н., Суслин В. В. и др. Проявление особенностей оптических свойств атмосферного аэрозоля над Черным морем при интерпретации данных спутникового прибора SeaWiFS // Морской гидрофизический журнал. — 2004. — № 1. — С. 69–79.
  14. Суетин В. С., Королев С. Н., Суслин В. В. и др. Уточненная интерпретация данных наблюдений Черного моря спутниковым прибором SeaWiFS осенью 1998 г. // Морской гидрофизический журнал. — 2008. — № 2. — С. 68–79.
  15. Claustre H., Morel A., Hooker S.B., et al. Is desert dust making oligotrophic waters greener? // Geophys. Res. Lett. — 2002. — 1469. — 29, № 10. — doi:10.1029/2001GL014056.
  16. Zibordi G., Mélin F., Berthon J., Holben B., Slutsker I., et al. AERONET-OC: A Network for the Validation of Ocean Color Primary Products // J. Atmos. Oceanic Technol. — 2009. 26. — P. 1634–1651. doi: http://dx.doi.org/10.1175/2009JTECHO654.1
  17. Gohin F., Druon J.N., Lampert L. A five channel chlorophyll concentration algorithm applied to SeaWiFS data processed by SeaDAS in coastal waters // Intern. J. Remote Sensing. — 2002. — 23. — P. 1639–1661.
  18. Kopelevich O.V., Sheberstov S.V., Burenkov V.I., Vazyulya S.V., Sahling I.V. Bio-optical characteristics of the Russian seas from satellite ocean color data of 1998–2012 // Proc. VII Intern. Conf. «Current problems in optics of natural waters» (ONW'2013), St-Petersburg, September 10–14, 2013. — Saint Petersburg, Publishing house of «Nauka» of RAS, 2013. — P. 168–171.
  19. Неуймин Г. Г., Земляная Л. А., Мартынов О. В. и др. Оценка концентрации хлорофилла по измерениям индекса цвета в различных районах Мирового океана // Океанология. — 1982. — 22, № 3. — С. 380–385.
  20. Aiken J., Moore G.F., Trees C.C., Hooker S.B., Clark D.K. SeaWiFS Technical Report Series / Series Eds S.B.Hooker, E.R.Firestone, Techn. Ed. J.G.Acker / The SeaWiFS CZCS-Type Pigment Algorithm Laboratory for Hydroospheric Processes Goddard Space Flight Center Greenbelt, Maryland 20771, TM-104566. — June 1995. — v. 29. — 34 p.
  21. Dzulay A.A., Churilova T.Ya., Mukhanov V.S., Manjos L.A., Gubanov V.I. Seasonal variability of the phytoplankton light absorption in shelf waters near the Crimea: influence of the intracellular pigment concentration and a size-species structure of phytoplankton // Proc. VII Intern. Conf. «Current problems in optics of natural waters» (ONW'2013), St-Petersburg, September 10–14, 2013. — Saint Petersburg: Publishing house of «Nauka» of RAS, 2013. — P. 118.
  22. Thuillier G., Hers M., Simon P.C., Labs D., Mandel H., Gillotay D., Foujols T. The solar spectral irradiance from 200 to 2400 nm as measured by the SOLSPEC spectrometer from the ATLAS 1-2-3 and EURECA missions // Solar Physics. — 2003. — 214(1). — P. 1–22.
  23. Pope R.M., Fry E.S. Absorption spectrum (380–700 nm) of the pure water. II. Integrating cavity measurements // Appl. Opt. — 1997. — v. 36. — P. 8710–8723.
  24. Churilova T.Ya., Suslin V.V., Berseneva G.P., Pryahina S.F. Parametrization of light absorption by phytoplankton, non-algal particles and coloured dissolved organic matter in the Black Sea // Proc. 4th Intern. Conf. «Current Problems in Optics of Natural Waters», Nizhny Novgorod, September 11–15, 2007. — Nizhny Novgorod, 2007. — P. 70–74.
  25. Churilova T., Suslin V., Sosik H. Bio-optical spectral modelling of underwater irradiance and primary production in the Black Sea // Proc. XIX Ocean Optics conference, Tuscany, Italy, 6–10 October 2008. — CD.
  26. Демидов А. Б. Сезонная изменчивость и оценка годовых величин первичной продукции фитопланктона в Черном море // Океанология. — 2008. — т. 48, № 5. — С. 718–733.
  27. Ведерников В. И., Демидов А. Б. Долговременная и сезонная изменчивость хлорофилла и первичной продукции в восточных районах Чёрного моря / Комплексные исследования северо-восточной части Чёрного моря. Ред. А. Г. Зацепин, М. В. Флинт. — М.: Наука, 2002. — С. 212–234.
  28. Кропотов С. И., Кривенко О. В. Хлорофилл "а" и продукты его распада в водах Черного моря: сезонная и межгодовая изменчивость // Журнал общей биологии. — 1999. — т. 60, № 5. — С. 556–570.
  29. Суслин В. В., Чурилова Т. Я., Пряхина С. Ф. Региональная методика восстановления первичных гидрооптических характеристик Черного моря по данным цветового сканера SeaWiFS // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2012. — вып. 26, т. 2. — С. 204–223.
  30. Чурилова Т. Я., Джулай А. А., Суслин В. В., Кривенко О. В., Ефимова Т. В., Манжос Л. А., Муханов В. С., Целинский В. С. Содержание пигментов и биооптические показатели вод западной части Черного моря в осенний и летний периоды // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. — настоящий выпуск
  31. http://kosc.kordi.re.kr/oceansatellite/coms-goci/specification.kosc
  32. Салюк П. А., Стёпочкин И. Е., Голик И. А., Букин О. А., Павлов А. Н., Алексанин А. И. Разработка эмпирических алгоритмов восстановления концентрации хлорофилла a и окрашенных растворенных органических веществ для дальневосточных морей из дистанционных данных по цвету морской поверхности // Исследование Земли из космоса. — 2013. — № 3. — С. 45–57.

Текст статьи

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.