Цель исследования заключается в разработке методов определения значимых контрастов в спутниковых данных о цвете океана, возникающих в условиях субмезомасштабных вихревых структур, а также в выявлении соответствующих глубин верхнего слоя моря, где эти контрасты формируются.
Основное направление стока реки Туманная — южное. Однако анализ многолетних архивных данных спутниковых радиометров GOCI-COMS-1 и MODIS-Aqua/Terra выявил случаи изменения направления течения на север, что может свидетельствовать о значительном влиянии на экосистемы данного региона. В районе исследования были зафиксированы аномальные пятна диаметром около 10 км с повышенной концентрацией хлорофилла-а. Эти пятна, как показал анализ натурных и модельных данных, представляют собой субмезомасштабные вихри с высоким содержанием окрашенного растворенного органического вещества и хлорофилла-а, что указывает на присутствие речной воды (Faiman et. al., 2024).
Исследования проводились на примере цепочки субмезомасштабных вихрей, выявленных в зоне водного переноса реки Туманная в Японском море. Была проведена анализ спутниковых данных MODIS Aqua/Terra с использованием дистанционной отражательной способности (Rrs), отношения полос Rrs на различных длинах волн, а также концентрации хлорофилла-а и температуры морской поверхности (SST). Дополнительно учитывались результаты судовых съемок в сентябре 2009 года, исследовавших влияние вертикальной структуры вихря на дистанционные характеристики.
Наилучшей характеристикой для обнаружения вихрей в спутниковых данных о цвете океана оказался стандартный продукт MODIS chlor_a, представляющий собой оценку концентрации хлорофилла-а, полученную с помощью комбинации трехполосного алгоритма разности отражений (CI) и алгоритма отношения полос (OCx). Наименьшие контрасты наблюдались в данных SST из-за однородного нагрева воды внутри и вокруг вихрей. Лучшее соотношение контраста вихрей к шуму по спектрам Rrs достигалось на длине волны 547 нм, в области максимальной прозрачности морской воды и малых погрешностях измерений. Данные на длине волны 678 нм также оказались значимыми для обнаружения вихрей, особенно при высоком содержании фитопланктона в вихревых водах (Lipinskaya, 2023).
Максимальная глубина дистанционно определяемого контрастного образования вихревых структур составила ~6 м, что заметно меньше максимальной спектральной глубины проникновения солнечного излучения для дистанционного зондирования (в диапазоне 14–17 м).
Полученные результаты могут быть использованы для определения характеристик, обеспечивающих наилучший контраст для обнаружения вихревых структур в данных дистанционного зондирования, а также для улучшения интерпретации дистанционных спектральных данных о цвете океана в регионах с активной вихревой деятельностью.

Работа выполнена в рамках госбюджетных тем НИР ТОИ ДВО РАН №124042300003-5 и №124022100080-0.