Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 1. С. 80-92
Исследование изменчивости первичной продукции в Японском море по спутниковым данным на основе ЭОФ-анализа
Ю.В. Шамбарова
1 , И.Е. Степочкин
2 , С.П. Захарков
1 1 Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, Владивосток, Россия
2 Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского, Владивосток , Россия
В работе приводятся результаты исследований пространственно-временной изменчивости первичной продукции (ПП) Японского моря, рассчитанной по спутниковым данным. Проанализирован ряд наблюдений с 2003 по 2012 гг. за сезонной и межгодовой изменчивостью первичной продукции. Проведен анализ пространственных и временных структур первичной продукции с применением метода эмпирических (естественных) ортогональных функций. В результате были выделены 3 значимых моды, вклад в общую дисперсию которых составил для первой моды – 54,8%, второй и третьей – 16,2% и 7,1%. Было выявлено, что наибольшая пространственная изменчивость ЭОФ1 отмечалась в юго-восточной части и прибрежном районе Приморского края. В пространственной распределении ЭОФ2 наблюдалось зонирование Японского моря вдоль субарктического фронта на северную и южную часть. Временная составляющая первой и второй моды связана с вкладом весеннего цветения и с динамикой изменчивости первичной продукции от года к году. ЭОФ3 показала особенности развития ПП в конкретных районах и в определенное время в Японском море.
Ключевые слова: первичная продукция фитопланктона, метод эмпирических ортогональных функций, дистанционное зондирование, спутниковые данные, Японское море
Полный текстСписок литературы:
- Андреев А. Г. Межгодовые изменения параметров морской воды и концентрации хлорофилла а в Японском море в осенний период // Метеорология и Гидрология. 2014. № 8. С. 55-65.
- Гидрометеорология и гидрохимия морей. Том VIII. Японское море. Вып.1. Гидрохимические условия. Гидрометеоиздат. 2003.398 с.
- Зуенко Ю.И. Промысловая океанология Японского моря. Владивосток: ТИНРО-центр. 2008. 227 с.
- Ляхов А.Н. Современные методы обработки данных в геофизике // Иркутск: Лекции БШФФ. 2006. С. 39–46.
- Мещерская А.В., Руховец Л.В., Юдин М.И., Яковлева Н.И. Естественные составляющие метеорологических полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 199 с.
- Новиненко Е.Г., Шевченко Г.В. Пространственно-временная изменчивость температуры поверхности Охотского моря по спутниковым данным // Иссл. Земли из космоса. 2007. № 5. С. 50-60.
- Фортус М.И. Метод эмпирических ортогональных функций и его применение в метеорологии // Метеорология и гидрология. 1980. № 4. С. 113–119.
- Цхай Ж.Р. Анализ сезонных вариаций концентрации хлорофилла-а методом естественных ортогональных функций в Охотском море по спутниковым данным // Иссл. Земли из косм. 2007. №6. С.37-45.
- Behrenfeld M. J. and Falkowski P. G. Photosynthetic rates derived from satellite-based chlorophyll concentration. Limnol. Oceanogr. 1997. № 42(1). P. 1–20.
- Carr M-E., Friedrichs M.A.M, Schmeltz M., Aita M. N., Antoine D., Arrigo K.R., Asanuma I., Aumont O., Barber R., Behrenfeld M., Bidigare R., Buitenhuis E.T., Campbell J., Ciotti A., Dierssen H., Dowell M., Dunne J., Esaias W., Gentili B., Gregg W., Groom S., Hoepffner N., Ishizaka J., Kameda T., Le Quere C., Lohrenz S., Marra J., Meґlin F., Moore K., Morel A., Reddy E.T., Scardi M., Smyth T., Turpie K., Tilstone G., Waters K., Yamanaka Y. A comparison of global estimates of marine primary production from ocean color // Deep-Sea Res. II. 2006. Vol. 53. P. 741–770.
- Craddock J. M. Problems and prospects for eigenvector analysis in meteorology // The Statistician. 1973. Vol. 22. P. 133–145.
- Ducklow H. W., Kirchman D. L., Anderson T. R. The magnitude of spring bacterial production in the North Atlantic Ocean // Limnol. Oceanogr. 2002. Vol. 47(6). P. 1684–1693.
- Iida T., Saitoh S-I. Temporal and spatial variability of chlorophyll concentrations in the Bering Sea using empirical orthogonal function (EOF) analysis of remote sensing data // Deep Res.II. 2007. №54. P.2657-2671.
- Kameda T., Ishizaka J. Size-fractionated primary production estimated by a two-phytoplankton community model applicable to ocean color remote sensing. // J. Oceanogr. 2005. Vol. 61. P. 663-672.
- Kim S.W., Saitoh, S., Ishizaka J., Isoda Y., Kishino M. Temporal and spatial variability of phytoplankton pigment concentration in the Japan Sea derived from CZCS images // J. of Ocean. 2000. Vol. 56 (5). P. 527–538.
- Martin P., Lampitt R.S., Perry M. J., Sanders R., Lee C., D'Asaro E. Export and mesopelagic particle flux during a North Atlantic spring diatom bloom // Deep Sea Res. I. 2011. Vol. 58. P.338-349.
- Nagata H. Seasonal changes and vertical distributions of chlorophyll a and primary productivity at the Yamato Rise, central Japan Sea // Plankton Biol. Ecol. 1998. Vol. 42 (5). P. 159-170.
- Olita A., Sorgente R., Ribotti A., Fazioli L., Perilli A. Pelagic primary production in the Alger-Provencal Basin by means of multisensory satellite data: focus om interannual variability and its drivers // Ocean Dyn. 2011. Vol. 11. P. 1005-1016.
- Onitsuka G., Yanagi T. Differences in ecosystem dynamics between the northern and southern parts of the Japan Sea: Analyses with two ecosystem models // J. of Oceanograph. 2005. Vol. 61. P. 415-433.
- Platt T., Sathyendranath S. Estimators of primary production for interpretation of remotely sensed data on ocean color// J. of Geoph. Res.: Oceans. 1993. Vol. 98. P. 14561–14576.
- Rousseaux C. S., Gregg W. W. Interannual Variation in Phytoplankton Primary Production at A Global Scale // Remote Sens. 2014, Vol. 6. P. 1-19.
- Sakata M., Yamada M., Mitsunobu S., Senga Y. Contribution of abiogenic and biogenic particles to trace-metal composition of phytoplankton assemblages in seawater of Shimizu Port, Japan // J. of Oceanogr. 2012. Vol. 68. Is. 5. P. 807
- Yamada K., Ishizaka J., Yoo S., Kim H., Chiba S. Seasonal and interannual variability of sea surface chlorophyll a concentration in the Japan/East Sea (JES) // Prog. in Oceanogr. 2004. Vol. 61. P. 193–211.
- Yamada K., Ishizaka J., Nagata H. Spatial and temporal variability of satellite estimated primary production in the Japan Sea from 1998 to 2002 // J.Oceanogr. 2005. Vol. 61. P. 857–869.