Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.E.558

Подводное световое поле в поверхностном слое Баренцева моря и спектральный коэффициент яркости водной толщи при различных океанологических условиях

Копелевич О.В. (1), Шеберстов С.В. (1), Вазюля С.В. (1)
(1) Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
В работе Kopelevich et al. (2020) выполнены теоретические расчеты различными методами параметров подводного светового поля для Баренцева моря при различных океанологических условиях, в частности, наличии или отсутствии кокколитофоридных цветений. Расчеты проводились для наборов оптических характеристик, полученных по данным экспедиционных измерений и соответствующих реальным ситуациям. Исследуется связь между параметрами светового поля и спектральными коэффициентами яркости водной толщи, анализируется точность используемых приближенных формул.
Строго говоря, термин «световые поля» определяется как полное описание углового распределения яркости излучения в данной точке, но в представляемом докладе мы рассматриваем ограниченную задачу, т.е. только излучение, направленное к поверхности моря, которое определяет спектральный коэффициент яркости водной толщи, который оценивается по данным спутниковых сканеров цвета.
Расчет подводного светового поля выполнялся посредством двух численных методов – усовершенствованным методом дискретных ординат DISORT (Jin, Stamnes, 1994; Sheberstov et al., 2003) и Монте Карло (Plass, Kattawar, 1972). Используя результаты точных расчетов, мы оценили ошибки четырех наиболее популярных формул для оценки коэффициента яркости водной толщи (Morel, Gentili, 1993; Lee et al., 1998; Gordon et al., 1988; Lee et al., 2002).
Даны оценки ошибок рассматриваемых приближенных формул, в зависимости от параметров кокколитофоридных цветений, и рекомендации по их использованию.
Работа поддержана грантом РФФИ № 19-55-45024 ИНД_а.

Ключевые слова: подводное световое поле, спектральный коэффициент яркости, Баренцево море, теоретические расчеты, судовые измерения, спутниковые наблюдения
Литература:
  1. Kopelevich O., Sheberstov S., Vazyulya S.. Effect of a Coccolithophore Bloom on the Underwater Light Field and the Albedo of the Water Column. J. Mar. Sci. Eng. 2020, Vol. 8, Issue 6, 456.
  2. Jin, Z., Stamnes, K. Radiative transfer in nonuniformly refracting layered media: atmosphere-ocean system. Appl. Optics, 1994, Vol. 33, pp. 431–442.
  3. Sheberstov, S.V., Nabiullina, M.V., Lukianova, E. A. Numerical Modelling of Radiative Transfer in Ocean-Atmosphere system with wind-roughened surface. Proc. of the 2nd Int. Conf. “Current Problems in Optics of Natural Waters”. St. Petersburg. 2003. P. 90 95.
  4. Plass, G. N. & Kattawar, G. W. Monte Carlo calculations of radiative transfer in the Earth’s atmosphere–ocean system. 1. Flux in the atmosphere and ocean. J. Phys. Oceanogr. 1972. V.2. P. 139–145.
  5. Morel, A.; Gentili, B. Diffuse reflectance of oceanic waters. Bidirectional aspects. Appl. Opt. 1993, 32, 6864–6879, doi:10.1364/AO.30.004427.
  6. Lee, Z.; Carder, K.L.; Mobley, C.D.; Steward, R.G.; Patch, J.S. Hyperspectral remote sensing for shallow waters. I. A semianalytical model. Appl. Opt. 1998, 37, 6329–6338, doi:10.1364/AO.38.003831.
  7. Gordon, H.R.; Brown, O.B.; Evans, R.H.; Brown, J.W.; Smith, R.C.; Baker, K.S.; Clark, D.K. A semianalytic radiance model of ocean color. J. Geophys. Res. Space Phys. 1988, 93, 10909–10924, doi:10.1029/JD093iD09p10909.
  8. Lee, Z.; Carder, K.L.; Arnone, R.A. Deriving inherent optical properties from water color: A multiband quasi-analytical algorithm for optically deep waters. Appl. Opt. 2002, 41, 5755–5772, doi:10.1364/AO.41.005755.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Копелевич О.В., Шеберстов С.В., Вазюля С.В. Подводное световое поле в поверхностном слое Баренцева моря и спектральный коэффициент яркости водной толщи при различных океанологических условиях // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 216. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

216