Атлас биооптических характеристик российских морей по данным спутниковых сканеров цвета за период 1998-2022 гг.

В Лаборатории оптики океана Института океанологии РАН с 2002 г. выпускается электронный «Атлас биооптических характеристик российских морей по данным спутниковых сканеров цвета». Он находится в открытом доступе на сайте Института океанологии РАН: https://optics.ocean.ru. Материалы атласа получены в результате обработки данных спутниковых сканеров цвета океана SeaWiFS и MODIS-Aqua, доступных на сайте https://oceancolor.gsfc.nasa.gov. На сегодняшний день Атлас включает в себя изображения среднемесячных распределений биооптических характеристик, диаграммы и таблицы средних величин этих характеристик для отдельных субрегионов шести морей: Баренцева, Карского, Черного, Балтийского, Белого и Каспийского. В Атласе представлены следующие биооптические характеристики: концентрация хлорофилла а, показатель рассеяния назад взвешенными частицами, концентрация взвешенного вещества, показатель поглощения окрашенным растворенным органическим веществом, а также концентрация кокколитофорид для Баренцева и Черного морей и биомасса цианобактерий для Финского залива Балтийского моря. Большинство используемых региональных алгоритмов для расчета биооптических характеристик представлено в монографии (Копелевич и др., 2018). Описание не вошедших в монографию алгоритмов можно найти в статьях (Demidov et al., 2017; Glukhovets et al., 2022; Юшманова, Вазюля, 2022; Vazyulya et al., 2022).
В предыдущих версиях Атласа среднемесячные распределения биооптических характеристик рассчитывались на основе данных второго уровня. В 2023 г. было решено использовать данные третьего уровня. Благодаря их малому размеру и глобальности, существенно ускоряется сбор и обработка данных. Пакет программ, созданный в Лаборатории оптики океана (Шеберстов, 2015), позволяет проводить расчеты как на основе данных второго, так и третьего уровня.
Сравнение результатов расчетов, полученных по данным второго и третьего уровня сканера цвета MODIS-Aqua в Баренцевом море (Салинг и др., 2023), показало, что распределения концентрации хлорофилла, рассчитанные по данным третьего уровня, более надежные, благодаря строгим условиям отбраковки данных при формировании данных третьего уровня на сайте NASA. Однако такая отбраковка может иногда приводить к потере данных, например, в условиях кокколитофоридного цветения в Баренцевом море (Салинг и др., 2023). Аналогичное сравнение для Черного моря показало, что использование данных третьего уровня может приводить к заметным изменениям характеристик кокколитофоридных цветений (площади, средней концентрации кокколитофорид в зоне цветения), особенно если цветение в рассматриваемый месяц было слабым.
Данные судовых измерений, необходимые для верификации региональных алгоритмов, получены в рамках государственного задания ИО РАН по теме № FMWE-2021-0001. Модификация региональных алгоритмов выполнена при поддержке гранта РНФ № 21-77-10059. Построение среднемесячных распределений биооптических характеристик выполнено в рамках государственного задания ИО РАН по теме № FMWE-2023-0002.