Исследование мелкомасштабной изменчивости приповерхностных слоев морской среды под действием гидродинамических возмущений с помощью фотометра яркости моря - page 3

Использование тепловизионной съемки морской поверхности до-
полняет данные по видеоспектральной съемке, однако она обладает
меньшим пространственным разрешением и позволяет регистрировать
только массы воды значительной толщины [16]. Несмотря на такое до-
стоинство размещения видеоспектрометров на спутниках, как высокая
производительность осмотра акваторий, имеются и недостатки, обу-
словленные прецессией орбиты спутника. В некоторых случаях это
затрудняет выполнение оперативного контроля интересующего участ-
ка акватории. Кроме того, наличие облачности также затрудняет про-
ведение достоверных измерений. Указанные недостатки отсутствуют
у ФЯМ, размещенного на судне или низколетящем авианосителе. При
этом пространственное разрешение ФЯМ составляет около 0,5 м при
его размещении на судне, что открывает возможность регистрации
мелкомасштабных ГДВ.
Принцип работы фотометра яркости моря.
Возможность ис-
пользования ФЯМ для обнаружения ГДВ, возникающих в морской тол-
ще, основана на регистрации изменений яркости моря, которые вызва-
ны изменением стратификации вод с разными оптическими характе-
ристиками, как правило, определяемыми содержанием фитопланктона
или неорганической взвеси вблизи морской поверхности под действи-
ем ГДВ.
Яркость моря
L
т
(
λ
)
, измеряемая экспериментально с помощью
ФЯМ, состоит из двух слагаемых: яркости излучения Cолнца и неба,
рассеянных в приповерхностном слое (толще) воды
L
т
(
λ
)
, и френе-
левского отражения излучения неба
L
н
(
λ
)
от поверхности воды:
L
м
(
λ
) =
L
т
(
λ
) +
rL
н
(
λ
)
,
(1)
где
r
— френелевский коэффициент отражения от поверхности моря.
Концентрация фитопланктона и неорганической взвеси в припо-
верхностном слое моря влияет на величину
L
т
(
λ
)
. Если длина волны
λ
попадает в полосу поглощения фитопланктона, то чем больше кон-
центрация фитопланктона, тем меньше яркость
L
т
(
λ
)
по сравнению
с яркостью моря на близких длинах волн, не попадающих в полосу
поглощения.
Флуктуации измеряемой яркости моря во многом связаны с мор-
ским волнением. Для снижения влияния морского волнения на из-
меряемую величину целесообразно определять отношение яркостей
поверхности моря
L
м
(
λ
1
) и
L
м
(
λ
2
) на двух длинах волн: в полосе
поглощения хлорофилла “а” фитопланктона (
λ
1
= 440
нм) и длине
области вне этой полосы (
λ
2
= 540
нм). В этом случае отношение
яркостей
L
м
(
λ
1
)
/L
м
(
λ
2
)
будет менее подвержено влиянию волнения,
чем при измерении яркости моря на одной длине волны
λ
1
. Данный
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 5
55
1,2 4,5,6,7,8,9,10,11,12,...13
Powered by FlippingBook