Изучение поверхности океана из космоса, страница 12

Сравните поля температуры на поверхности океана и пигмента фитопланктона, найдите связи между пигментом фитопланктона и температурой.

Проверьте ваши выводы по адресу http://seawifs.gsfc.nasa.gov/scripts/SEAWIFS.html

Пространственно-временные «аномалии» концентрации хлорофилла и температуры в Мировом океане (на основе спутниковых измерений)

В отличие от растительности суши динамика фитопланктона в океане в значительной степени определяется гидрологическими процессами. Типы динамики концентрации хлорофилла в океане можно разделить на следующие уровни: квазистационарные по сезонной динамике концентрации хлорофилла зоны; многолетние изменения концентрации фитопигментов (тренды); «аномальные» изменения и т.д.

Аномальные изменения наиболее интересны с экологической точки зрения, так как могут отражать влияние на биоту океана антропогенного фактора или естественных экологических возмущений.

Рис. 3. Изменение концентрации хлорофилла в поверхностном слое и индекса цвета морской воды при пересечении океанического фронта между теплым течением Гольфстрим и холодным Лабрадорским течением (НИС «Витязь»).

Для тропической и субтропической зон выбран критерий аномальности, представляющий собой

нормированную на стандартное отклонение разность значением максимального выброса и средней величиной (для хлорофилла учтена асимметричность распределения):

С применением описанного подхода обработаны спутниковые данные CZCS и AVHRR в глобальном масштабе за 7.5 лет полета спутников. Полученные результаты представлены в виде карт, выявляющих «аномалии» концентрации хлорофилла и температуры.

Результаты анализа пространственно-временной многолетней устойчивости квазистационарных зон в Мировом океане на основе мультиспутниковых измерений (по данным CZCS и SeaWiFS)

Институт биофизики СО РАН, Красноярск

Результаты обработки многолетних спутниковых данных CZCS показали наличие в Мировом океане зон с устойчивой пространственно-временной структурой сезонной динамики концентрации хлорофилла в поверхностном слое океана. Эти зоны были названы нами «квазистационарными» (КСЗ). Оказалось, что расположение квазистационарных зон привязано к крупно- и мелкомасштабной гидрологическим структурам океанических вод, таким как океанические и прибрежные течения, апвеллинги и др. Таким образом, пространственная неоднородность концентрации хлорофилла и, в частности, расположение и устойчивость квазистационарных зон могут служить маркером многолетней изменчивости гидрологической структуры океана.

В результате запуска спутника SeaWiFS удалось выявить более тонкую структуру квазистационарных зон.

Методика выявления квазистационарных зон и зон повышенной активности в океане разработана на основе использования скользящей дисперсии применительно к пространственному распределению сезонного изменени концентрации хлорофилла.

На рис. 5 (SeaWiFS) приведена карта пространственного распределения скользящей дисперсии концентрации хлорофилла в Атлантическом океане. Районы с подобной сезонной динамикой поверхностной концентрации хлорофилла и медленным изменением ее абсолютных величин выделены белым цветом. Цифрами от 1 до 11 выделены особо характерные квазистационарные зоны, связанные с различными гидрологическими и гидробиологическими особенностями Атлантического океана. Приведем комментарии для некоторых из них. Районы с наименьшим количеством аномалий температуры в основном совпадают с квазистационарными зонами, т.е. внутри таких зон сохраняется стабильная сезонная динамика концентрации фитопигментов. Один из примеров – район прибрежного апвеллинга у мыса Кап-Вер (5). В этом районе постоянного воздействия пассатов круглый год наблюдается подъем вод и соответственно высокая биомасса фито- и зоопланктона.