Спектральная модель подводной облученности в Черном море

Abstract

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.

Semi-empirical spectral model of underwater irradiance in the Black Sea is developed. The model takes into account bio-optical characteristics of the Black Sea. Estimation of contribution of all optically active components to total light absorption in the sea shows that the irradiance in a short-wave domain 400 – 500 nm is absorbed mainly by colored dissolved organic matter (41 – 77 %). The contribution of phytoplankton to total light absorption achieves its maximum (26 – 37 %) in the deep-water regions during spring bloom of large diatoms. In the coastal waters in summer non-algae particles light absorption is about twice higher (20 – 30 %) than in the deep-water regions (8 – 13 %). Analysis of the model sensitivity shows that light absorption by colored dissolved organic matter is more important in estimating photosynthetic available irradiance (PAR) in the Black Sea than pigment concentration and particles light backscattering. Comparison of the modeled PAR results with the measured values of underwater irradiance shows high accuracy of the model.