Использование эмпирических ортогональных функций для мониторинга цветения Karenia brevis

В верхнем слое воды различных районов Мирового океана достаточно часто наблюдается явление Красного прилива (Red tide), обусловленное вспышками цветения токсичной водоросли Karenia brevis. Токсины, выделяемые этой водорослью, могут накапливаться в моллюсках и приводить к смерти рыб, птиц и млекопитающих. Что касается воздействия на человека, то эти токсины вызывают раздражение глаз и дыхательных органов. Таким образом, явление Красного прилива оказывает отрицательное воздействие на здоровье человека и наносит ущерб хозяйствам аквакультуры. Поэтому вопросам мониторинга цветения Karenia brevis уделяется большое внимание, в том числе с помощью технологий спутникового мониторинга.
В большинстве случаев для качественной оценки интенсивности и/или пространственной распространённости области цветения используются концентрация хлорофилла «а», интенсивность линии флуоресценции и различные индексы, составленные из комбинаций значений коэффициента яркости выходящего из морской воды излучения для различных длин волн.
В представленной работе исследуется возможность мониторинга цветения Karenia brevis в водах у юго-западного побережья Флориды с использованием эмпирических ортогональных функций (Моисеенко и др., 2020). Коэффициенты разложения спектров коэффициента яркости, измеренных спектрорадиометром MODIS спутника Aqua, занимают компактные области в пространстве, базис которого образуют эмпирические ортогональные функции. Таким образом, появляется возможность определения области цветения водоросли.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема "Мониторинг", госрегистрация № 01.20.0.2.00164).