Спектральная модель подводной облученности в Черном море

Т.Я. Чурилова1, В.В. Суслин2, Х.М. Сосик3

1 Институт биологии южных морей НАН Украины им. А.А. Ковалевского, Севастополь

2 Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина

3 Вудсхольский океанографический институт, Вудсхол, США

Аннотация

Создана полуэмпирическая спектральная модель проникающей облученности, учитывающая биооптические характеристики Черного моря. Оценка вклада основных оптически активных компонентов в общее поглощение света в море показала, что в коротковолновой части (400 – 500 нм) свет в основном поглощается растворенным органическим веществом (41 – 77 %). Вклад фитопланктона в общее поглощение достигает максимальных величин (26 – 37 %) в глубоководной части моря во время весеннего цветения диатомовых водорослей. В прибрежных водах летом неживая взвесь поглощает примерно в два раза больше света (20 – 30 %), чем в открытых водах (8 – 13 %). Анализ чувствительности модели показал, что поглощение света растворенным органическим веществом является более значимым при оценке фотосинтетически активной радиации в Черном море, чем концентрация пигментов и обратное рассеяние света частицами взвеси. Сопоставление модельных расчетов с результатами измерения подводной облученности показало высокую точность модели.

Для цитирования

Чурилова Т.Я., Суслин В.В., Сосик Х.М. Спектральная модель подводной облученности в Черном море // Морской гидрофизический журнал. 2009. № 6. С. 33-46. EDN VKGALV.

Churilova, T.Y., Suslin, V.V. and Sosik, H.M., 2009. A spectral model of underwater irradiance in the Black Sea. Physical Oceanography, 19(6), pp. 366–378. doi:10.1007/s11110-010-9060-8

Список литературы

  1. Ерлов Н.Г. Оптика моря. – Л.: Гидрометеоиздат, 1980. – 246 с.
  2. Коновалов Б.В. Некоторые особенности спектрального поглощения взвеси морской воды // Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. – Новосибирск: Наука, 1979. – С. 58 – 65.
  3. Маньковский В.И., Владимиров В.Л., Афонин Е.А. и др. Многолетняя изменчивость прозрачности воды в Черном море и факторы, обусловившие ее сильное снижение в конце 80-х – начале 90-х годов. – Севастополь, 1996. – 32 с. – (Препринт / НАН Украины. МГИ. ИнБЮМ).
  4. Чурилова Т.Я. Поглощение света фитопланктоном и детритом в Черном море в весенний период // Океанология. – 2001. – 41, № 5. – С. 719 – 727.
  5. Чурилова Т.Я., Берсенева Г.П., Георгиева Л.В. Изменчивость биооптических характеристик фитопланктона в Черном море // Там же. – 2004. – 44, № 1. – С.11 – 27.
  6. Чурилова Т.Я., Берсенева Г.П. Поглощение света фитопланктоном, детритом и растворенным органическим веществом в прибрежном районе Черного моря (июль – август 2002) // Морской гидрофизический журнал. – 2004. – № 4. – С.39 – 50.
  7. Churilova T., Finenko Z., Tugrul S. Light absorption and quantum yield of photosynthesis during autumn phytoplankton bloom in the western Black Sea // Морской экологический журнал. – 2008. – 7, № 3. – С. 75 – 86 (in English).
  8. Чурилова Т.Я., Суслин В.В., Рылькова О.А. Параметризация поглощения света основными оптически активными компонентами в Черном море // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2008. – Вып.16. – С. 190 – 201.
  9. Суетин В.С., Суслин В.В., Королев С.Н. и др. Оценка изменчивости оптических свойств воды в Черном море летом 1998 года по данным спутникового прибора SeaWiFS // Морской гидрофизический журнал. – 2002. – № 6. – С. 44 – 54.
  10. Данные SeaWiFS, http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/cgi/level3.pl.
  11. Данные MODIS-Aqua, http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/cgi/level3.pl.
  12. Суслин В.В., Чурилова Т.Я., Сосик Х.М. Региональный алгоритм расчета концентрации хлорофилла а в Черном море по спутниковым данным SeaWiFS // Морской экологический журнал. – 2008. – № 2. – С. 24 – 42.
  13. Finenko Z., Churilova T., Lee R. Dynamics of the vertical distributions of chlorophyll and phytoplankton biomass in the Black Sea // Oceanol. – 2005. – 45, Suppl. 1. – S112 – S126.
  14. Platt T., Caverhill C., Sathyendranath S. Basin scale estimates of ocean primary production by remote sensing: The North Atlantic // J. Geophys. Res. – 1991. – 96, № C8. – P. 15147 – 15159.
  15. Шифрин К.С. Оптика океана // Физика океана. Т.1. Гидрофизика океана. – М.: Наука, 1978. – С.340 – 380.
  16. Маньковский В.И. Основы оптики океана.– Севастополь: МГИ НАН Украины, 1996. – 119 с.
  17. Pope R. M., Fry E.S. Absorption spectrum (380 – 700 nm) of pure water. II. Integrating cavity measurements // Appl. Opt. – 1997. – 36. – P. 8710 – 8723.
  18. Smith R.C., Baker K.S. Optical properties of the clearest natural waters (200 – 800 nm) // Ibid. – 1981. – 20. – P. 177 – 184.
  19. Чурилова Т.Я., Финенко З.З., Акимов А.И. Пигменты микроводорослей // Микроводоросли Черного моря: проблемы сохранения биоразнообразия и биотехнологического использования. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. – С. 301 – 319.
  20. Берсенева Г.П., Чурилова Т.Я. Хлорофилл и оптические характеристики фитопланктона в шельфовых водах у побережья Крыма // Морской гидрофизический журнал. – 2001. – № 2.– C. 44 – 57.

Скачать статью в PDF-формате