Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 1. С. 191-202
Восстановление оптических характеристик поверхностного слоя вод арктических морей России по судовым и спутниковым данным
П.Г. Каралли
1, 2 , Д.И. Глуховец
2, 1 1 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Россия
2 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 11.11.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-1-191-202
Работа посвящена восстановлению первичных оптических характеристик вод поверхностного слоя по спектрам яркости выходящего из морской толщи излучения на примере Баренцева, Карского, Восточно-Сибирского морей и моря Лаптевых. Рассматриваются показатели поглощения жёлтым веществом и пигментами фитопланктона, а также показатель рассеяния назад взвешенными частицами. Расчёт этих характеристик производится при помощи полуаналитического алгоритма GIOP. В Карском, Восточно-Сибирском морях и море Лаптевых результаты GIOP сравниваются с результатами регионального алгоритма, разработанного в Институте океанологии им. П. П. Ширшова Российской академии наук для оценки показателя поглощения жёлтого вещества; в Баренцевом море ― с данными прямых определений, полученными с помощью спектрофотометра с интегрирующей сферой. Производится сравнение рассчитанных данных и информации, полученной при помощи спутникового сканера цвета MODIS/Aqua. Показано, что алгоритм GIOP применим в условиях кокколитофоридных цветений в Баренцевом море. Полученные результаты дают основание полагать, что применённые алгоритмы могут использоваться в условиях арктических морей России.
Ключевые слова: первичные оптические характеристики, модель GIOP, спутниковые сканеры цвета, судовые измерения, Баренцево море, Карское море, море Лаптевых, Восточно-Сибирское море
Полный текстСписок литературы:
- 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.
- Буренков В. И., Ведерников В. И., Ершова С. В., Копелевич О. В., Шеберстов С. В. Использование данных спутникового сканера цвета океана SeaWiFS для оценки биооптических характеристик вод Баренцева моря // Океанология. 2001. Т. 41. № 4. C. 485–492.
- Вазюля С. В., Копелевич О. В., Шеберстов С. В., Артемьев В. А. Оценка по спутниковым данным показателей поглощения окрашенного органического вещества и диффузного ослабления солнечного излучения в водах Белого и Карского морей // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 4. С 31–41.
- 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.
- Каралли П. Г., Копелевич О.В, Салинг И. В., Шеберстов С. В., Паутова Л. А., Силкин В. А. Валидация дистанционных оценок параметров кокколитофоридных цветений в Баренцевом море по данным натурных измерений // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2018. Т. 11. № 3. С. 55–63.
- Копелевич О. В., Салинг И. В., Шеберстов С. В., Каралли П. Г., Григорьев А. В., Храпко А. Н. Кокколитофоридное цветение 2016 г. в Баренцевом море по данным спутниковых сканеров цвета // 14-я Всероссийская открытая конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»: сб. тез. Москва: ИКИ РАН, 2016. С. 252.
- Копелевич О. В., Каралли П. Г., Лохов А. С., Салинг И. В., Шеберстов С. В. Перспективы улучшения точности оценки параметров кокколитофоридных цветений в Баренцевом море по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 7. С. 267–279
- Копелевич О. В., Салинг И. В., Вазюля С. В., Глуховец Д. И., Шеберстов С. В., Буренков В. И., Каралли П. Г., Юшманова А. В. Биооптические характеристики морей, омывающих берега западной половины России, по данным спутниковых сканеров цвета 1998–2017 гг. М.: ООО «Ваш формат», 2018. 140 с.
- Ли М. Е., Шибанов Е. Б., Мартынов О. В., Корчемкина Е. Н. Определение концентрации примесей в морской воде по спектру яркости восходящего излучения // Морской гидрофиз. журн. 2015. Т. 186. № 6. С. 17–33.
- 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. № 6. С. 934–939.
- Суетин В. С., Королев С. Н. Оценка особенностей изменчивости оптических свойств вод Черного моря по данным спутниковых приборов SeaWiFS и MODIS // Морской гидрофиз. журн. 2018. Т. 34. № 4. С. 357–368.
- Lee Z., Carder K. L., Mobley C. D., Steward R. G., Patch J. S. Hyperspectral remote sensing for shallow waters. 1. A semianalytical model // Applied Optics. 1998. V. 37. No. 27. P. 6329–6338.
- Morel A., Gentili B. Diffuse reflectance of oceanic waters. II. Bidirectional aspects // Applied Optics. 1993. V. 32. P. 6864–6879.
- Werdell P. J., Franz B. A., Bailey S. W., Feldman G. C., Boss E., Brando V. E., Mangin A. Generalized ocean color inversion model for retrieving marine inherent optical properties // Applied Optics. 2013. V. 52. No. 10. P. 2019–2037.
- Werdell P. J., McKinna L. I.W., Boss E., Ackleson S. G., Craig S. E., Gregg W. W., Lee Z., Maritorena S., Roesler C. S., Rousseaux C. S., Stramski D., Sullivan J. M., Twardowski M. S., Tzortziou M., Zhang X. An overview of approaches and challenges for retrieving marine inherent optical properties from ocean color remote sensing // Progress in Oceanography. 2018. V. 160. P. 186–212.