Изучение поверхности океана из космоса, страница 13

Наблюдается совпадение зон раздела КСЗ с аномалиями температуры в районе Межпассатного Противотечения на 10˚ с.ш. и в районе между зоной КСЗ (6) и (7) западнее Бенгальского течения. Противоположный эффект – высокие величины скользящей дисперсии. Они характерны для пограничных участков между квазистационарными зонами (например, фронтальных зон, фронтов) и для участков с сильно изменяющейся сезонной динамикой концентрации фитопигментов (зоны с неустойчивой гидрологической структурой). Хорошо выделяется фронт между Гольфстримом (2) и Лабрадорским течением (1). Различия в сезонной динамике концентрации хлорофилла в них определяются различной природой вод и температурными условиями.

В южной части Атлантики аналогичная картина – в районе фронта, разделяющего теплые воды Бразильского течения (4) и холодные антарктические воды Фолклендского течения (3).

Следует отметить различную природу возникновения квазистационарных зон. На пространственное распределение фитопланктона и концентрации хлорофилла в основном оказывают влияние несколько факторов: концентрация биогенных элементов, световые условия, температура, определяющие интенсивность биосинтеза, и др. Все эти факторы зависят от характера динамики океанических вод и географических условий изучаемого района.

Основной интерес в данных результатах представляет сравнение пространственного распределения квазистационарных по концентрации хлорофилла зон за два периода полета океанологических спутников (данные CZCS за 1979–1985 гг. и данные SeaWiFS за 1997–2002 гг.). Многолетние измерения оптических спектральных характеристик поверхности океана позволили приступить к экспериментальному изучению динамики биоокеаносферы в целом, к оценке ее устойчивости и трендов.

Результаты, полученные на основе анализа данных SeaWiFS, обусловлены двумя основными фак-

торами: лучшим качеством новой информации (усовершенствованные биооптические алгоритмы по интерпретации количества фитопигментов в поверхностном слое океана) и собственно многолетней изменчивостью пространственного распределения концентрации фитопланктона.

1. Главный результат состоит в том, что основные квазистационарные зоны сохранили свое расположение и форму.

2. Спутниковые данные SeaWiFS позволили выявить более тонкую структуру КСЗ в арктических, субарктических, антарктических и субантарктических водах по сравнению с данными CZCS.

3. Данные SeaWiFS позволили выделить особенности прибрежных районов, а также наличие в них КСЗ (восточная часть Северной Америки, северо-восточное побережье Южной Америки и др.)

В целом можно сделать вывод о том, что спутниковая информация, выявляющая биологические динамические процессы, их стабильность и неустойчивость, является мощным инструментом, позволяющим получать как фундаментальные знания о биоокеаносфере, так и практические данные о локальных объектах, которые могут быть использованы при рыболовстве, в области экологии и гидрометеорологическом обеспечении.

Использование данных SeaWiFS

К самым важным характеристикам морских акваторий относятся прозрачность и цвет воды. Основными факторами, формирующими цвет воды являются фитопланктон, неорганическая суспензия и разведенный органический материал. Они одновременно являются четкими признаками экологического состояния акваторий и их биологической продуктивности. Данные SeaWiFS позволяют определить состав и концентрацию примесей в морской воде по измерению рассеянного света, который излучается с толщи поверхности.

Динамика аномального цветения фитопланктона в Черном море

Изображение демонстрирует аномальное пространственное распределение коэффициента яркости морской поверхности, вызванной интенсивным цветением коколитофоридов. Коколитофориды - это тип фитопланктона, который характеризуется наличием известковых пластинок в виде дисков (коколиты). Преобладание такого вида водорослей сильно увеличивает рассеевание во всем диапазоне спектра.

Вегетационный индекс

1.  Плотность растительного покрова поверхности Земли может быть оценена по значению вегетационного индекса. Данные SeaWiFS позволяют вычислить стойкий к атмосферному влиянию вегетационный индекс (ARVI). Наблюдения за динамикой вегетационного индекса позволяют контролировать развитие сельскохозяйственных культур, состояние лесного покрова и другие параметры.