РЕГІОНАЛЬНИЙ АЛГОРИТМ РОЗРАХУНКУ КОНЦЕНТРАЦІЇ ХЛОРОФІЛУ А В ЧОРНОМУ МОРІ ЗА СУПУТНИКОВИМИ ДАНИМИ SeaWiFS
Ключові слова:
видимий діапазон, дистанційне зондування, поглинання, хлорофіл а, забарвлена розчинена органічна речовина, ціанобактерії, SeaWiFS, регіональний алгоритм, Чорне мореАнотація
Аналіз стандартних супутникових продуктів SeaWiFS другого рівня, які характеризують випромінювання nLw(λ), що виходить з-під поверхні води, в спектральних каналах (СК) λ = 490, 510 і 555 нм, показав, що їх комбінація у вигляді індексів, володіє значною нелінійністю протягом року в Чорному морі. Ця особливість використовується в основі методу розділення внесків пігментів фітопланктону aph (λ) і суми детриту та жовтої речовини aCDM (λ) в поглинання світла морською водою і, як наслідок, запропонований регіональний алгоритм визначення концентрації хлорофілу а (Ca). Показано, що існує як мінімум два типи рішень, відповідних різному характеру поглинання світла чорноморською водою в СК 555 нм. Для обох вирішень одержані аналітичні вирази для розрахунку aph (λ) і aCDM (λ) у СК 490 нм. Одне з рішень (Deep рішення) коректно якісно і кількісно відтворює сезонний хід спостережень Ca у відкритій частині моря. Інше рішення (Shelf рішення) задовільно узгоджується з in situ даними Ca у шельфовій зоні моря. Проведено дослідження стійкості Deep і Shelf рішень до вхідних параметрів оптичної моделі води.
Посилання
Заика В. Е., Шевченко В. А., Булатов К. В. Экология морского фототрофного пикопланктона. – М.: АН СССР, 1989. – 169 с.
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.
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, No3. – C. 380 – 385.
Суетин В. С., Королёв С. Н., Суслин В. В. и др. Проявление особенностей оптических свойств атмосферного аэрозоля над Чёрным морем при интерпретации данных спутникового прибора SeaWiFS // Мор. гидрофиз. жур. – 2004. – No 1. – C. 69 – 79.
Суетин В. С., Королёв С. Н., Суслин В. В. и др. Уточненная интерпретация данных наблюдений Чёрного моря спутниковым прибором SeaWiFS осенью 1998 г. // Мор. гидрофиз. жур. – 2008. – No 2. – C. 68 – 79.
Суетин В. С., Суслин В. В., Королёв С. Н. и др. Особенности количественной интерпретации данных оптических наблюдений глубоководных районов Чёрного моря из космоса // Мор. гидрофиз. жур. – 2001. – No 3. – C. 49 – 58.
Суетин В. С., Суслин В. В., Королёв С. Н. и др. Оценка изменчивости оптических свойств воды в Чёрном море летом 1998 г. по данным спутникового прибора SeaWiFS // Мор. гидрофиз. жур. – 2002. – No 6. – C. 44 – 54.
Суетин В. С., Суслин В. В., Кучерявый А. А. и др. Особенности интерпретации данных дистанционных оптических наблюдений Чёрного моря с помощью прибора SeaWiFS // Мор. гидрофиз. жур. – 2001. – No 2. – C. 71 – 80.
Суслин В. В., Чурилова Т. Я., Толкаченко Г. А. и др. Опыт совместного анализа синхронных in situ и спутниковых измерений био-оптических характеристик в прибрежной зоне Чёрного моря (Кацивели 2001) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа: Сб. научн. тр. Севастополь. – 2003. – Вып. 2(7). – С. 100 – 110.
Чурилова Т. Я., Берсенева Г. П., Георгиева Л. В. Изменчивость биооптических характеристик в Чёрном море // Океанология. – 2004. – 44, 1. – C. 1 – 14.
Чурилова Т. Я., Берсенева Г. П., Георгиева Л. В. и др. Биоопические характеристики фитопланктона Чёрного моря в период зимне-весеннего «цветения» // Мор. гидрофиз. жур. – 2001. – No 5. – C. 28 – 40.
Шалапёнок Л. С., Шалапёнок А. А. Гетерогенность пигментного состава фикоэритринсодержащих пикоцианобактерий Synechococcus sp. в Чёрном море // Микробиология. – 1997. – 66, No 1. – C. 95 – 100.
Bricaud A., Babin M., Morel A., Claustre H. Variability in the chlorophyll-specific absorption coefficients of natural phytoplankton: Analysis and parameterization. // J. Geophys. Res. –1995. – 100, No C7. – P. 13321 – 13332.
Burenkov V. I., Kopelevich O. V., Sheberstov S. V. еt al. Bio-optical characteristics of the Aegean Sea retrieved from satellite ocean color data / Malanotte-Rizzoli P., Eremeev V. N. (Eds). The Eastern Mediterranean as a Laboratory Basin for the Assessment of Contrasting Ecosystems. – Netherlands: Kluwer Acad. Publ., 1999. – P. 313 – 326.
Carder K. L., Steward R. G., Harvey G. R. Marine humic and fulvic acids: Their effects on remote sensing of ocean chlorophyll // Limnol. Oceanogr. – 1989. – 34, No 1. – P. 68 – 81.
Churilova T., Berseneva G. Light absorption by suspanded particles, phytoplankton, detritus and dissolved organic matter in coastal region of Crimea (July-August 2002) // Mar. Hydrophys. Jour. – 2004. – No 4. – P. 39 – 50.
Churilova T., Finenko Z., Tugrul S. Light absorption and quantum yield of photosynthesis during autumn phytoplankton bloom in the western Black Sea // Marine Ecological J. – 2008. – No3, in press.
Churilova T., Suslin V., Berseneva G. et al. Parameterization of light absorption by phytoplankton, nonalgal particles and coloured dissolved organic matter in the Black Sea - ONW2007. – Nizhny Novgorod. – 2007. – P.70-74.
Claustre H., Morel A., Hooker S. B. et al. Is desert dust making oligotrophic waters greener? // Geophys. Res. Lett. – 2002. – 1469. – 29, No 10. – doi:10.1029/2001GL014056.
Gohin F., Druon J. N., Lampert L. A five chanel chlorophyll concentration algorithm applied to SeaWiFS data processed by SeaDAS in coastal waters // Intern. J. Remote Sensing. – 2002. – 23. – P. 1639 – 1661.
Gordon H. R. Atmospheric correction of ocean color imagery in the Earth Observing System era // J. Geophys. Res. – 1997. – 102, No. D14. – P. 17081 – 17106.
Gregg W. W., Casey N. W. Global and regional evaluation of the SeaWiFS chlorophyll data set // Remote Sensing of Environ. – 2004. – 93. – Р. 463 – 479.
Kopelevich O.V. The current low-parametric models of seawater optical properties / Proc. Of Inter. Conf.: Current Problems in Optics Of Natural Waters (ONW'2001). I. Levin and G. Gilbert (eds.). – St. Peterburg, 2001. – Р. 18 – 23.
Kopelevich O. V., Burenkov V. I., Ershova S. V. et al. Application of SeaWiFS data for studying variability of bio-optical haracteristics in the Barents, Black and Caspian Seas // Deep-Sea Res. 2004. – II 51. – P. 1063 - 1091.
Kopelevich O. V., Burenkov V. I., Vazyulya S. V. et al. Bio-optical characteristics of the seas of Russia from data of the satellite ocean color scanner // CDROM. M., SIO RAS. –2003.
Mobley C. D. Light and Water // Academic press. – San Diego, Calif., 1994. – 592 p.
Morel A., Prieur L. Analysis of variations in ocean color // Limnol. Oceanogr. – 1977. – 22, No. 4. – P. 709 – 722.
O'Reilly J. E. et al. Ocean color chlorophyll–a algorithms for SeaWiFS, OC2 and OC4: Version 4 // SeaWiFS Postlaunch Techn. Report Ser. – 2000. – 3, No 11. – NASA/TM-2000-206892.
O'Reilly J. E., Maritorena S., Mitchell B. G. еt al. Ocean color chlorophyll algorithms for SeaWiFS // J. Geophys. Res. – 1998. – 103, No C11. – P. 24,937 – 24,953.
Pope R. M., Fry E. S. Absorption spectrum (380 – 700 nm) of pure water. II. Integrating cavity measurements // Appl. Opt. – 1997. – 36. – 87108723.
SeaBASS: http://seabass.gsfc.nasa.gov
SeaWiFS: http://oceancolor.gsfc.nasa.gov
Suslin V. V., Suetin V. S., Korolev S. N. et al. Possibilities of the Black Sea bio–optical characteristics estimation from SeaWiFS data. / Proc. 1st Int. Conf.: Current Problebs in Optics of Natural Waters. (ONW’2001). – St.Petersburg. – 2001. – P. 222 – 227.
Thuillier G., Herse M., Simon P. C. et al. The solar spectral irradiance from 200 to 2400 nm as measured by the SOLSPEC spectrometer from the ATLAS 123 and EURECA missions // Solar Physics. – 2003. – 214, No 1. – P. 122.
