ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 7. С. 267-279

Перспективы улучшения точности оценки параметров кокколитофоридных цветений в Баренцевом море по спутниковым данным

О.В. Копелевич 1 , П.Г. Каралли 1, 2 , А.С. Лохов 1 , И.В. Салинг 1 , С.В. Шеберстов 1 
1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Московский физико-технический институт, Московская обл., Долгопрудный, Россия
Одобрена к печати: 13.12.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-7-267-279
В ранее предложенном алгоритме (Копелевич и др., 2012) концентрация клеток кокколитофорид Ncoc в период кокколитофоридных цветений (КЦ) в Баренцевом море оценивается через значения показателя рассеяния назад взвешенными частицами bbp, рассчитанные по спутниковым данным. Предполагается, что значения bbp целиком определяются клетками кокколитофорид и отделившимися кокколитами; принятые значения удельных показателей рассеяния назад для клеток и кокколитов взяты из работы (Voss et al., 1998). Коэффициент K для связи между Ncoc и bbp зависит от отношения числа отделившихся кокколитов к числу клеток и может изменяться в несколько раз. В представляемой работе выполнены количественные оценки изменений коэффициента K на основе данных прямых определений 2014–2016 гг. Согласно полученным оценкам, значение K зависит от возраста цветений — по анализируемым данным среднее значение K для цветений, наблюдавшихся до середины августа, равно 145, позже — 65. Проведено сопоставление среднемесячных значений Ncoc и концентрации взвешенного неорганического углерода PIC (стандартного продукта НАСА), рассчитанных по спутниковым данным за июль, август и сентябрь с 1998 по 2016 г. Связь оказалась достаточно тесной. Анализ числовых и объемных распределений по размерам взвешенных в морской воде частиц, измеренных посредством счетчика Коултера в Баренцевоморской экспедиции в июле-августе 2017 г., показал, что при наличии кокколитофоридных цветений на числовых распределениях хорошо видны максимумы вблизи 5 мкм, соответствующие клеткам кокколитофорид; при отсутствии цветения максимумы не наблюдаются. Обнаружена тесная корреляционная связь между концентрацией частиц во фракциях 2–5 мкм и 5–10 мкм и величиной показателя рассеяния назад bbp, который оценивался по данным измерений плавающим спектрорадиометром. Полученные результаты указывают на хорошую согласованность данных и перспективы использования данных счетчика Коултера для оценки влияния изменения размеров клеток и «некокколитофоридного» вклада в показатель bbp от терригенных частиц и клеток фитопланктона других видов.
Ключевые слова: кокколитофоридные цветения, Баренцево море, спутниковые данные, алгоритм расчета концентрации, анализ влияющих факторов, улучшение точности
Полный текст

Список литературы:

  1. Артемьев В.А., Буренков В.И., Вортман М.И., Григорьев А.В., Копелевич О.В., Храпко А.Н. Подспутниковые измерения цвета океана: новый плавающий спектрорадиометр и его метрология // Океанология. 2000. Т. 40. № 1. С. 148–155.
  2. Буренков В.И., Ершова С.В., Копелевич О.В., Шеберстов С.В., Шевченко В.П. Оценка пространственного распределения взвеси в водах Баренцева моря по данным спутникового сканера цвета океана SeaWiFS // Океанология. 2001. Т. 41. № 5. С. 653-659.
  3. Каралли П.Г. Валидация спутниковых оценок биооптических параметров поверхностных вод Баренцева моря по данным судовых измерений // Труды 9-й Всерос. конф. «Современные проблемы оптики естественных вод». СПб., 2017. С. 149–153.
  4. Кондрик Д., Поздняков Д., Петтерсон Л. Тенденции в кокколитофоридных цветениях в ряде акваторий Северного полушария по данным спутниковых наблюдений за 1998–2013 гг. // Исследования Земли из космоса. 2017. № 2. С. 26–37.
  5. Копелевич О.В., Буренков В.И., Вазюля С.В., Шеберстов С.В. Проблемы индикации кокколитофоридных цветений по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 241–250.
  6. Копелевич О.В., Вазюля С.В., Григорьев А.В., Храпко А.Н., Шеберстов С.В., Салинг И.В. Проникновение солнечной радиации видимого диапазона в воды Баренцева моря в зависимости от облачности и кокколитофоридных цветений // Океанология. 2017. Т. 57. № 3. С. 445–453.
  7. Копелевич О.В., Шеберстов С.В., Вазюля С.В., Салинг И.В., Буренков В.И. Сравнительные оценки характеристик кокколитофоридных цветений в Баренцевом и Черном морях по данным спутниковых сканеров цвета // Труды 8-й Международной конф. «Современные проблемы оптики естественных вод». СПб., 2015. С. 31–35.
  8. Ли М.Е., Шибанов Е.Б., Мартынов О.В., Корчемкина Е.Н. Определение концентрации примесей в морской воде по спектру яркости восходящего излучения // Морской гидрофи. журн. 2015. Т. 186. № 6. С. 17–33.
  9. Giraudeau J., Hulot V., Hanquiez V., Devaux L., Howa H., Garlan Th. A survey of the summer coccolithophore community in the western Barents Sea // J. Marine System. 2016. Vol. 158. P. 93–105.
  10. Hovland E.K., Hancke K., Alver M.O., Drinkwater K., Hokendal J., Jonsen G., Moline M., Sakshaug E. Optical impact of an Emiliania huxleyi bloom in the frontal region of the Barents Sea // J. Marine Systems. 2014. Vol. 130. P. 228–240.
  11. Voss K.J., Balch W.M., Kilpatrick K.A. Scattering and attenuation properties of Emiliania huxleyi cells and their detached coccoliths // Limnology and Oceanography. 1998. Vol. 43, No. 5. P. 870–876.