Определение прозрачности воды на поверхности оз. Байкал по данным AVHRR

Связь прозрачности воды с содержанием в ней взвесей и растворенных веществ органического и неорганического происхождения относит прозрачность к важнейшим физическим показателям качества воды и позволяет использовать ее измерения для идентификации водных масс различного генезиса, исследования фронтальных разделов, для косвенного метода анализа динамики вод и т.д. Значительные размеры акватории оз. Байкал обуславливают актуальность привлечения спутниковых измерений для оценки и картографирования различных гидрофизических показателей, включая прозрачность воды на поверхности данного водоёма.
В рамках настоящего исследования была разработана региональная методика определения условной прозрачности воды на поверхности оз. Байкал по данным AVHRR на основании сопоставления массивов судовой и спутниковой информации с различием по времени спутниковых данных с соответствующими судовыми измерениями не более 200 минут. Для учёта существенного вклада в величину спектрального альбедо высоты солнца в работе для сопоставления с измерениями условной прозрачности использовались значения нормализованного альбедо 1 канала AVHRR. Влияние облачности минимизировано отбором малооблачных снимков, фильтрацией облачности и расчётом минимальных значений альбедо по всем доступным снимкам, попадающим в 200-минутный интервал времени между спутниковыми и судовыми съёмками. Помимо уменьшения помех от субпиксельной и полупрозрачной облачности расчёт минимального альбедо позволяет снизить влияние волнения на величину альбедо. Также необходимо отметить, что при волнении изменяется не только альбедо поверхности, но и сама величина условной прозрачности, что уменьшает помехи от влияния данного фактора на точность оценки прозрачности по величине спектрального альбедо.
В результате были получены зависимости величины условной прозрачности Ds, м, от нормализованного альбедо 1 канала AVHRR A1, %: линейная зависимость вида Ds=-a*A1+b для периода с начала июня по середину июля и с середины сентября по конец октября со среднеквадратической ошибкой равной 1,9 м и коэффициентом детерминации равным 0,82, а также зависимость вида Ds=c-d*(f-A1)^k для периода с середины июля по середину сентября со значением среднеквадратической ошибки равным 0,9 м и коэффициентом детерминации 0,66, где a, b, c, d, f и k – региональные регрессионные коэффициенты. С использованием данных зависимостей были составлены карты распределения на поверхности условной прозрачности на всей акватории оз. Байкал в период с июня по октябрь 1998-2015 гг. Изучен ход средней прозрачности на поверхностных вод в отдельных лимнических районах озера и на всей акватории целом в данные годы. Дана оценка основных особенностей пространственно-временного распределения прозрачности на поверхности воды в оз. Байкал в период открытого водоёма.