Верификация спутниковых биооптических алгоритмов для Каспийского моря по судовым данным

Применение стандартных биооптических алгоритмов, разработанных для спутниковых сканеров SeaWiFS и MODIS-Aqua, может приводить для большинства морей России к большим ошибкам при
расчете концентрации хлорофилла и взвешенного вещества, поскольку стандартные алгоритмы выведены в основном для вод открытого океана. Для морей России разработаны региональные
алгоритмы, выведенные на основе данных натурных измерений, которые учитывают региональные особенности исследуемых вод.
В настоящей работе представлены модифицированные алгоритмы для расчета концентрации хлорофилла и взвеси в северной половине Каспийского моря, выведенные с использование новых данных
натурных измерений, полученных в экспедициях НИС «Рифт» в 2008-2009 гг. Измерялись спектральные величины коэффициента яркости излучения, выходящего из водной толщи, с помощью
плавающего спектрорадиометра и прямыми методами определялись концентрации хлорофилла и взвеси.
Измерения были выполнены в 4-х рейсах в разные сезоны: 27-й рейс - июль-август 2008 г., 29-й рейс – ноябрь 2008, 30-й – апрель 2009, 32-й – сентябрь 2009 г., причем данные 32-го рейса
частично относились к южной половине Каспийского моря. Ранее разработанные алгоритмы относились к северной половине и летнему сезону.
Верификация показала, что только для данных 27-го рейса наблюдается удовлетворительное согласие данных расчета по имеющимся алгоритмам с данными прямых измерений, а для других рейсов
оно неудовлетворительное. Поэтому только данные 27-го рейса использовались для уточнения имеющихся алгоритмов. Можно предполагать, что для южной половины Каспийского моря и для других
сезонов нужны отдельные алгоритмы, но для их разработки данных натурных измерений пока недостаточно.
Модифицированные алгоритмы для концентрации хлорофилла выведены для сканеров SeaWiFS и MODIS-Aqua (55 пар измерений), R2 равнялся, соответственно, 0.69 и 0.64, относительные ошибки
регрессии – 33 и 35.5% (у сканера SeaWiFS использовались спектральные каналы 510 и 555 нм, у MODIS – 488 и 551 нм).
Для расчета концентрации взвеси TSM выведено уравнение, связывающее эту величину с показателем рассеяния назад взвешенными частицами bbp: TSM=67.1*bbp+0.554 (42 пары измерений, R2 =
0.835, абсолютная ошибка регрессии равна 0.81 мг/л, относительная ∼42%.