Определение характеристик плюма р. Мзымта на основе спутниковых данных и измерений in-situ в апреле 2018 г.

Река Мзымта, впадающая в Черное море в районе Адлера (Большой Сочи), является прекрасным объектом для изучения взаимодействия речных и прибрежных вод [1, 2]. В период весеннего половодья, когда река выносит огромное количество терригенного вещества, ее мутные воды существенно отличаются от морских вод по оптическим характеристикам и являются хорошим трассером для изучения динамических процессов в прибрежной зоне на основе спутниковых данных видимого диапазона [3].
В докладе представлены результаты спутниковых наблюдений плюма р. Мзымта в апреле 2018 г. с помощью сенсоров спутникового базирования высокого пространственного разрешения: MSI Sentinel -2A, -2B; OLI Landsat-8; ETM+ Landsat 7. Для построения карт полей концентрации взвешенного вещества (TSM - Total Suspended Matter) и хлорофилла-а (Chl-a) также использовались данные среднего разрешения прибора OLCI спутника Sentinel-3A. Для верификации спутниковых данных в период с 20 по 29 апреля 2018 г. были проведены синхронные со спутниковой съемкой натурные измерения параметров плюма р. Мзымта с маломерного судна с помощью акустического доплеровского профилографа скорости течения ADCP RDI WH 300 кГц и гидрологического зонда YSI EXO Multiparameter Sonde с дополнительными датчиками мутности и флуоресценции. Кроме этого производился отбор проб воды с поверхностного горизонта вблизи устья и в самой реке. Еще одной из задач экспериментальных работ являлось изучение механизмов формирования пакетов внутренних волн на западном фронте плюма Мзымты [4]. Для этого в один из выходов была установлена на якоре термисторная цепочка фирмы Star Oddi у внешней границы плюма c десятью датчиками, расположенными от поверхности до глубины 35 м.
Результаты измерений in-situ показали, что распространение речных вод в морские воды прослеживалось только до глубины 1 – 1,5 м. Это проявлялось как в распределении солености и температуры, так и мутности по глубине. Определение параметров течения, связанного с выносом речных вод, с помощью ADCP, у которого первая (верхняя) ячейка измерений расположена на глубине 2-4 м, оказалось неэффективным, поскольку речные воды уже не оказывают влияние на характер прибрежных течений на данных глубинах.
Была предпринята попытка сопоставления количественных показателей концентрации взвешенного вещества, полученных на основе спутниковых данных, измеренных in-situ с помощью датчика мутности и взвешиванием сухого остатка после фильтрования проб воды. Существенно разные методики получения значений концентрации взвешенного вещества и разные единицы измерений на выходе (г/м3 и NTU) создают трудности для их интерпретации и совместного анализа для конкретного района в конкретных точках. Сопоставление разных методик измерений - это навык, который необходимо еще освоить.

Исследование пространственно-временной изменчивости плюма р. Мзымта выполнялось при финансовой поддержке гранта РНФ № 14-17-00555. Изучение механизмов формирования внутренних волн на фронте распресненных вод выполнялось при финансовой поддержке гранта РФФИ № 17-05-00715.