Прогноз цветения кокколитофорид в глубоководной восточной части Черного моря

Кокколитофоридные цветения регулярно происходят в различных районах Мирового океана и оказывают заметное влияние на осадкообразование, процессы преобразования и накопления углерода в водной толще (Balch, Mitchell, 2023), а также альбедо океана (Гуховец, Шеберстов, 2024). В Черном море ежегодно в мае-июне происходят цветения кокколитофорид. При этом пространственное распределение и интенсивность этих цветений демонстрируют значительную межгодовую изменчивость. В Лаборатории оптики океана ИО РАН созданы два алгоритмы для прогноза интенсивности кокколитофоридных цветений в восточной глубоководной части Чёрного моря по данным о распределении температуры поверхности моря (ТПМ) в холодный сезон (Вазюля и др., 2025).
Для их разработки выполнен анализ спутниковых данных за период 2003-2023 гг. Для оценки интенсивности кокколитофоридных цветений определялись среднемесячные июньские концентрации кокколитофорид с помощью регионального алгоритма (Kopelevich et al., 2014). Этот алгоритм, разработан по данным прямых определений концентрации кокколитофорид в исследуемом регионе Черного моря. Для оценки ТПМ в холодный сезон использованы среднемесячные данные уровня L3 по измерениям ИК сканера MODIS и ежедневные данные ТПМ MUR (Multi-scale Ultra-high Resolution) уровня L4 (Chin et al., 2017).
Первый разработанный алгоритм позволяет оценить концентрацию кокколитофорид по среднемесячному значению ТПМ в феврале (данные MODIS) с точностью 1,1 млн кл./л. Более трудоёмкий для применения алгоритм, использующий непрерывные ежедневные данные ТПМ MUR за февраль–март, является более точным (0,8 млн кл./л). Установлено, что учёт долговременного температурного тренда приводит к почти двукратному увеличению коэффициента детерминации между прогнозируемыми и наблюдаемыми значениями. Так для данных MODIS его величина возрастает с 0,39 до 0,62. Также выявлена возможность прогнозирования концентрации кокколитофорид по данным ТПМ MODIS за февраль с точностью 0,9 млн кл./л в случае использования формулы, полученной для периода 2012–2023 гг.
В перспективе точность прогноза может быть повышена за счёт перехода от среднемесячных значений концентрации кокколитофорид к интегральным показателям интенсивности цветения, учитывающим его временную и пространственную изменчивость.
Прогноз кокколитофоридного цветения разработан в рамках государственного задания Минобрнауки России для ИО РАН (тема № FMWE-2024-0015), обработка спутниковых данных выполнена за счет гранта Российского научного фонда № 25-77-10065. Грант предоставлен через Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН.