УЧЕТ СТРАТИФИКАЦИИ БИООПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ РАСЧЕТА СВЕТОВЫХ ПОЛЕЙ В ВОДАХ ПЕРВОГО ТИПА

  • А. В. Юшманова Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Московский физико-технический институт
  • Д. Н. Дерягин Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Московский физико-технический институт
  • Д. И. Глуховец Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Московский физико-технический институт
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2022.50(1).4
Ключевые слова: спектральный показатель поглощения, показатель ослабления, фотосинтетически активная радиация, Арктика, концентрация хлорофилла а

Аннотация

Представлена методика расчета вертикальных профилей спектрального показателя поглощения взвешенных частиц с учетом стратификации показателя ослабления морской воды в поверхностном слое. Методика разработана на основе данных судовых измерений, выполненных в 84-м рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш» в Северном Ледовитом океане («Европейская Арктика-2021», 24 июля – 26 августа 2021 г.). Рассчитанные профили использовались для оценки вертикального распределения концентрации хлорофилла а и дальнейшего численного моделирования нисходящего потока фотосинтетически активной радиации. Сравнение рассчитанных параметров световых полей с результатами прямых определений показало хорошее соответствие (среднеквадратичная ошибка между измеренными и рассчитанными значениями фотосинтетически активной радиации составляет 8 %).

Литература


  1. Артемьев В. А., Таскаев В. Р., Григорьев А. В. Автономный прозрачномер ПУМ-200 // Современные методы и средства океанологических исследований (МСОИ-2021). 2021.

  2. Глуховец Д. И. Исследование биооптических характеристик вод поверхностного слоя Баренцева и Норвежского морей летом 2017 года // Океанологические исследования. 2019. Т. 47. № 1. С. 145–160.

  3. Глуховец Д. И., Салюк П. А., Шеберстов С. В., Вазюля С. В., Салинг И. В., Степочкин И. Е. Восстановление полного комплекса оптических характеристик для оценки тепло­содержания в южной части Баренцева моря в июне 2021 г. // Материалы 19-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 2021. С. 224–224.

  4. Глуховец Д. И., Шеберстов С. В., Копелевич О. В., Зайцева А. Ф., Погосян С. И. Измерения показателя поглощения морской воды с помощью интегрирующей сферы // Светотехника. 2017. № 5. С. 39–43.

  5. Карабашев Г. С. Флуоресценция в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 200 с.

  6. Копелевич О. В., Шеберстов С. В., Буренков В. И., Вазюля С. В., Набиуллина М. В. Оценка объемного поглощения солнечного излучения в водной толще по спутниковым данным // Фундаментальные исследования океанов и морей. М.: Наука, 2006. С. 109–126.

  7. Левин И. М., Копелевич О. В. Корреляционные соотношения между первичными гидрооптическими характеристиками в спектральном диапазоне около 550 нм. Океанология. 2007. T. 47. № 3. С. 374–379.

  8. Погосян С. И., Дургарян А. М., Конюхов И. В., Чикунова О. Б., Мерзляк М. Н. Абсорбционная спектроскопия микроводорослей цианобактерий и растворенного органического вещества: измерения во внутренней полости интегрирующей сферы // Океанология. 2009. Т. 49. С. 934–939.

  9. Шифрин К. С. Введение в оптику океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 278 с.

  10. Boss E. S., Collier R., Pegau W. S., Larson G., Fennel K. Measurements of spectral optical properties and their relation to biogeochemical variables and processes in Crater Lake, Crater Lake National Park, OR // Long-term Limnological Research and Monitoring at Crater Lake, Oregon. Springer, Dordrecht, 2007. P. 149–159.

  11. Bouman H. A., Jackson T., Sathyendranath S., Platt T. Vertical structure in chlorophyll profiles: influence on primary production in the Arctic Ocean // Philosophical Transactions of the Royal Society A. 2020. Vol. 378. No. 2181. P. 20190351.

  12. Bricaud A., Morel A., Babin M., Allali K., Claustre H. Variations of light absorption by suspended particles with chlorophyll a concentration in oceanic (case 1) waters: Analysis and implications for bio‐optical models // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1998. Vol. 103. No. 13. P. 31033–31044.

  13. Falkowski P. G., Raven J. A. Aquatic photosynthesis. Princeton University Press. 2013.

  14. Holm-Hansen O., Riemann B. Chlorophyll a determination: improvements in methodology. Oikos. 1978. Jan 1:438-47.

  15. Kirk J. T. Light and photosynthesis in aquatic ecosystems. Cambridge university press. 1994.

  16. Mobley C. D., Hedley J. D. Hydrolight 6.0 Ecolight 6.0 Technical Documentation: Numerical Optics Ltd. 2021.

  17. Mobley C. D., Hedley J. D. Hydrolight 6.0 Ecolight 6.0 Users’ Guide: Numerical Optics Ltd. 2019.

  18. Morel A., Prieur L. Analysis of variations in ocean color 1 // Limnology and oceanography. 1977. Vol. 22. No. 4. P. 709–722.
Опубликован
2022-04-28
Выпуск
Том 50 № 1 (2022): Океанологические исследования
Раздел
Физика океана и климат

Передача авторских прав происходит на основании лицензионного договора между Автором и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН)