Региональные алгоритмы оценки концентрации хлорофилла и взвеси в юго-восточной Балтике по данным спутниковых сканеров цвета

Воды Балтийского моря характеризуются высокой концентрацией окрашенного органического вещества, и, как показали исследования, выполненные специалистами Института океанологии Польской Академии Наук по результатам их судовых измерений 1993-2001 гг., стандартные алгоритмы расчета концентрации хлорофилла (Хл) по данным спутниковых сканеров цвета SeaWiFS и MODIS в водах Балтийского моря дают значительно завышенные значения. Позже польские специалисты разработали по данным своих судовых измерений региональный алгоритм (DESAMBEM) для расчета Хл, систематическая ошибка которого для безоблачных условий оценена как порядка 10%, а случайная - примерно 57%.
Задача наших исследований заключалась в разработке региональных спутниковых алгоритмов для юго-восточной части Балтийского моря. Исследования проводились по двум направлениям: во-первых, валидация существующих алгоритмов по данным судовых измерений концентраций хлорофилла и взвеси, проведенных в АО ИОРАН в 2003-2009 гг.; во-вторых, проведение более полных валидационных измерений, в сочетании со спутниковыми наблюдениями, и комплексный анализ полученных данных. Такие измерения были выполнены в экспедициях, проведенных в апреле, июне и июле 2010 г.; они включали, наряду с определениями концентраций хлорофилла и взвеси, измерения спектральных коэффициентов яркости выходящего из водной толщи излучения с помощью плавающего спектрорадиометра.
По первому направлению получен отрицательный результат: ни один из рассмотренных алгоритмов не дал удовлетворительного согласия с результатами прямых определений. Данные судовых измерений 2010 г. позволили оценить ошибки, возникающие как в результате атмосферной коррекции данных различных сканеров цвета (SeaWiFS, MODIS-Terra, MODIS-Aqua, MERIS), так и ошибки применяемых биооптических алгоритмов. На основе данных экспедиционных измерений плавающим спектрорадиометром, исследованы подходы к созданию региональных биооптических алгоритмов, наилучшим образом адаптированных к реальным ошибкам атмосферной коррекции.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 10 -05-90718-моб_ст.