Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXIII.ПД.219
Атлас биооптических характеристик семи российских морей по данным спутниковых сканеров цвета
Вазюля С.В. (1), Глуховец Д.И. (1,2), Шеберстов С.В. (1), Салинг И.В. (1), Буренков В.И. (1)
(1) Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
(2) Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный, Россия
Начиная с 2002 г., в Лаборатории оптики океана ИО РАН регулярно выпускаются электронные Атласы биооптических характеристик морей России по данным спутниковых сканеров цвета океана. На сегодняшний день Атлас содержит спутниковые продукты для семи морей, омывающих берега России: Баренцева, Карского, Лаптевых, Белого, Балтийского, Черного и Каспийского. Основной массив результатов получен по данным сканера цвета MODIS для периода 2003-2024 гг., кроме того, в некоторых морях для периода 1998-2008 гг. использовались данные SeaWiFS. Атлас находится в открытом доступе на сайте Института океанологии РАН (https://optics.ocean.ru). Основной набор спутниковых продуктов включает концентрации хлорофилла и взвешенного вещества, показатели поглощения окрашенным органическим веществом и рассеяния назад взвешенными частицами. Также в Атласе представлены характеристики массовых цветений фитопланктона: в Баренцевом и Черном морях для цветения кокколитофорид, в Балтийском – цианобактерий. Для удобства анализа климатических изменений добавлены данные о сезонных и межгодовых изменениях температуры поверхности моря. Результаты спутникового мониторинга представлены в виде среднемесячных распределений, диаграмм и таблиц, отражающих временную и пространственную изменчивость характеристик поверхностного слоя исследуемых морей.
Отличительная особенность Атласа, заключается в том, что для большинства расчетов использовались региональные алгоритмы, разработанные и верифицированные по данным натурных измерений в рассматриваемых морях (Копелевич и др., 2018). Необходимость использования таких алгоритмов, учитывающих региональную специфику изучаемых морей, обусловлена тем, что все рассматриваемые моря в большей части находятся под сильным влиянием речного стока и относятся к так называемому второму оптическому типу вод. В таких акваториях использование стандартных глобальных алгоритмов обычно приводит к значительным ошибкам восстановления параметров морских экосистем. После публикации монографии в 2018 г. комплекс региональных алгоритмов регулярно модифицировался и пополнялся новыми (Glukhovets et al., 2022; Юшманова, Вазюля, 2022; Vazyulya et al., 2022; Vazyulya et al. 2024; Вазюля и др. 2025 а, б). В докладе представлены результаты анализа данных спутниковых сканеров цвета за период более четверти века, показана необходимость использования региональных алгоритмов для решения актуальных задач океанологии: расчетов первичной продукции и поглощенной в толще морской воды солнечной радиации, а также оценки влияния климатических изменений на многолетнюю изменчивость параметров морских экосистем.
Обработка спутниковых данных сделана в рамках государственного задания Минобрнауки России для ИО РАН (тема № FMWE-2024-0015), обновление Атласа в 2025 г. выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-77-10065. Региональные алгоритмы для моря Лаптевых разработаны в рамках проекта, финансируемого за счет гранта Российского научного фонда № 25-27-00346. Гранты предоставлены через Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН.
Ключевые слова: SeaWiFS, MODIS, региональные алгоритмы, концентрация хлорофилла, ОРОВ, показатель рассеяния назад
Литература:
- Копелевич О.В., Салинг И.В., Вазюля С.В., Глуховец Д.И., Шеберстов С.В., Буренков В.И., Каралли П.Г., Юшманова А.В. Биооптические характеристики морей, омывающих берега западной половины России, по данным спутниковых сканеров цвета 1998-2017 гг. М.: ИО РАН, 2018.
- Glukhovets D., Sheberstov S., Vazyulya S., Yushmanova A., Salyuk P., Sahling I., Aglova E. Influence of the accuracy of chlorophyll-retrieval algorithms on the estimation of solar radiation absorbed in the Barents Sea // Remote Sensing. 2022. V. 14. № 19. P. 4995. doi: 10.3390/rs14194995.
- Юшманова А.В., Вазюля С.В. Валидация спутниковых алгоритмов расчета показателя поглощения окрашенного растворенного органического вещества в Баренцевом море // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т.19. № 5 С. 147-158.
- Vazyulya S.V., Yushmanova A.V., Deryagin D.N., Nemirovskaya I.A., Solomatina A.S., Fedulov V.Yu. Verification and modification of satellite algorithms for evaluation of suspended matter concentration in the Kara Sea // Proceedings of the XXVIII International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics 2022 Dec 7 (V. 12341, pp. 958-963). SPIE. doi: 10.1117/12.2645064
- Vazyulya S.V., Sahling I.V., Glukhovets D.I., Demidov A.B. Regional algorithms for chlorophyll concentration estimation in the Kara Sea from MODIS ocean color data // Atmospheric and Oceanic Optics. 2024. V. 37. P. S135–S143. doi: 10.1134/S1024856024701641.
- Вазюля С.В., Аглова Е.А., Салинг И.В., Демидов А.Б., Глуховец Д.И. Алгоритмы оценки концентрации хлорофилла а в море Лаптевых по данным спутниковых сканеров цвета // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025а. Т. 22. № 4. С. 87-97. doi: 10.21046/2070-7401-2025-22-4-87-97.
- Вазюля С.В., Дерягин Д.Н., Павлова М.А, Кравчишина М.Д., Реджепова З.Ю. Алгоритм оценки концентрации взвеси в море Лаптевых по данным спутникового сканера VIIRS // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы Материалы XXXI Международного симпозиума. Томск: Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 2025б.