Е. Ю. Скороход1,✉, Т. Я. Чурилова1, Т. В. Ефимова1, Н. А. Моисеева1, В. В. Суслин2

1 Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН, Севастополь, Россия

2 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

E-mail: elenaskorokhod@ibss-ras

Аннотация

Цель. Цель работы  оценить точность спутниковых продуктов для прибрежных вод Севастополя, восстановленных стандартными алгоритмами по данным спектрорадиометров MODIS, установленных на искусственных спутниках Земли Aqua и Terra, и VIIRS на спутнике Suomi NPP.

Методы и результаты. Отбор проб in situ проводился на станции, расположенной на расстоянии двух миль от бухты Севастопольской в точке с координатами 44° 37' 26" с. ш. и 33° 26' 05" в. д. Для определения концентрации хлорофилла а использовали спектрофотометрический метод. Спектральные показатели поглощения света оптически активными компонентами измеряли в соответствии с современным протоколом NASA. Использовались данные MODIS и VIIRS 2‑го уровня с пространственным разрешением 1 км вокруг станции. Обработку спутниковых данных проводили при помощи программного обеспечения SeaDAS 7.5.3, разработанного NASA. Исследование показало, что содержание оптически активных компонентов в прибрежных водах Севастополя по данным MODIS и VIIRS при использовании стандартных алгоритмов определяется некорректно: в сравнении с данными измерений in situ значения концентрации хлорофилла а в среднем весной меньше в 1,6 раза, а летом – больше в 1,4 раза; вклад пигментов фитопланктона в общее поглощение света на длине волны 443 нм в среднем меньше в 8,7 раза; поглощение света окрашенным растворенным органическим веществом в сумме с неживой взвесью в среднем больше в 2,2 раза.

Выводы. Стандартные алгоритмы NASA не применимы для расчета биооптических показателей вод (концентрация хлорофилла а, показатель поглощения света пигментами фитопланктона и показатель поглощения света окрашенным растворенным органическим веществом в сумме с неживой взвесью) в прибрежном районе Черного моря вблизи Севастополя. Чтобы использовать спутниковые данные для экологического мониторинга, необходимо развивать региональный алгоритм, учитывающий оптические особенности вод в этом районе, в частности в сложной прибрежной зоне.

Ключевые слова

хлорофилл а, фитопланктон, окрашенное растворенное органическое вещество, неживое взвешенное вещество, дистанционное зондирование, MODIS, VIIRS, Черное море.

Благодарности

Работа выполнена по теме ГЗ № АААА‑А19-119061190081‑9 и при финан-совой поддержке проекта РФФИ № 18‑45‑920070. Авторы выражают глубокую признательность м. н. с. Е. Г. Сахоню и вед. инженеру Е. А. Землянской (ФИЦ ИнБЮМ, г. Севастополь) за помощь в отборе проб при регулярном биооптическом мониторинге в бухте Севастопольской. Также авторы благодарят Goddard Space Flight Center и Ocean Biology Processing Group (NASA) за предоставленные данные и их предварительную обработку.

Для цитирования

Биооптические характеристики прибрежных вод Черного моря вблизи Севастополя: оценка точности спутниковых продуктов, восстановленных по данным MODIS и VIIRS / Е. Ю. Скороход [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 2. С. 233–246. doi:10.22449/0233-7584-2021-2-233-246

DOI

10.22449/0233-7584-2021-2-233-246

Скачать статью в PDF-формате