Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений

Характеристики взвеси в Керченском проливе изучались на основе дистанционных измерений оптических характеристик сканерами системы MODIS в красной и инфракрасной частях спектра, а также контактных измерений концентрации взвеси в отдельных точках. Полученная функциональная зависимость указанного парам...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автори:	Кушнир, В.М., Бердников, С.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України 2010
Назва видання:	Геоінформатика
Теми:	Сучасні підходи дослідження морського середовища
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95746
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений / В.М. Кушнир, С.В. Бердников // Геоінформатика. — 2010. — № 2. — С. 61-67. — Бібліогр.: 40 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-95746
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-957462016-03-04T03:01:59Z Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений Кушнир, В.М. Бердников, С.В. Сучасні підходи дослідження морського середовища Характеристики взвеси в Керченском проливе изучались на основе дистанционных измерений оптических характеристик сканерами системы MODIS в красной и инфракрасной частях спектра, а также контактных измерений концентрации взвеси в отдельных точках. Полученная функциональная зависимость указанного параметра от индекса цвета для длин волн 0,645 и 0,8585 мкм использована для определения концентрации мелких и крупных частиц взвеси, параметров вероятностных распределений и численности этих частиц в единице объема. Сопоставление вычисленных оптических параметров со справочными данными для Азово-Черноморского бассейна показало удовлетворительное их соответствие. Характеристики суспензії в Керченській протоці вивчено на основі дистанційних вимірювань оптичних характеристик сканерами системи MODIS у червоній та інфрачервоній частинах спектра, а також контактних вимірювань концентрації суспензії в окремих пунктах. Отриману функціональну залежність цього параметра від індексу кольору для довжин хвиль 0,645 і 0,8585 мкм використано для визначення концентрації дрібних і великих часточок суспензії, параметрів імовірнісних розподілів і чисельності цих часточок в одиниці об’єму. Зіставлення обчислених оптичних параметрів з довідковими даними для Азово-Чорноморського басейну показало задовільну їх відповідність. Suspension characteristics in the Kerch strait were studied on the basis of remote sensing measurements of the optical characteristics by MODIS scanners in the red and IR spectrum as well as on the basis of the contact measurements of the suspension concentration in separate points. Functional dependence of this parameter on the colour index for waves of 0,645 and 0,8585 microns is received. This dependence is used for definition of concentration of the small and large particles of the suspension, parametres of the probability distributions and number of these particles in volume unit. Comparison of the received optical parametres with the characteristic data for the Azov – Black Sea basin has shown satisfactory conformity of these values. 2010 Article Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений / В.М. Кушнир, С.В. Бердников // Геоінформатика. — 2010. — № 2. — С. 61-67. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. 1684-2189 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95746 551.465 ru Геоінформатика Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Сучасні підходи дослідження морського середовища Сучасні підходи дослідження морського середовища
spellingShingle	Сучасні підходи дослідження морського середовища Сучасні підходи дослідження морського середовища Кушнир, В.М. Бердников, С.В. Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений Геоінформатика
description	Характеристики взвеси в Керченском проливе изучались на основе дистанционных измерений оптических характеристик сканерами системы MODIS в красной и инфракрасной частях спектра, а также контактных измерений концентрации взвеси в отдельных точках. Полученная функциональная зависимость указанного параметра от индекса цвета для длин волн 0,645 и 0,8585 мкм использована для определения концентрации мелких и крупных частиц взвеси, параметров вероятностных распределений и численности этих частиц в единице объема. Сопоставление вычисленных оптических параметров со справочными данными для Азово-Черноморского бассейна показало удовлетворительное их соответствие.
format	Article
author	Кушнир, В.М. Бердников, С.В.
author_facet	Кушнир, В.М. Бердников, С.В.
author_sort	Кушнир, В.М.
title	Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений
title_short	Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений
title_full	Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений
title_fullStr	Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений
title_full_unstemmed	Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений
title_sort	характеристики взвеси в керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений
publisher	Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
publishDate	2010
topic_facet	Сучасні підходи дослідження морського середовища
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95746
citation_txt	Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений / В.М. Кушнир, С.В. Бердников // Геоінформатика. — 2010. — № 2. — С. 61-67. — Бібліогр.: 40 назв. — рос.
series	Геоінформатика
work_keys_str_mv	AT kušnirvm harakteristikivzvesivkerčenskomprolivepodannymkontaktnyhidistancionnyhizmerenij AT berdnikovsv harakteristikivzvesivkerčenskomprolivepodannymkontaktnyhidistancionnyhizmerenij
first_indexed	2025-07-07T02:45:00Z
last_indexed	2025-07-07T02:45:00Z
_version_	1836954473237315584
fulltext	61ISSN 1684-2189 ÃÅÎ²ÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 2 Ââåäåíèå. Âçâåñü îêàçûâàåò ñèëüíîå âëèÿíèå íà îïòè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå ïàðàìåòðû ìîðñêîé ñðåäû, à åå êîíöåíòðàöèÿ õàðàêòåðèçóåò èíòåíñèâ- íîñòü ëèòîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ñâÿçàííûõ ñ ýðîçèåé äíà èëè îáðàçîâàíèåì îòìåëåé. Çíà÷åíèå òàêèõ èññëåäîâàíèé â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå îïðåäå- ëÿåòñÿ ñëåäóþùèìè îñíîâíûìè ôàêòîðàìè. 1. Ñîîðóæåíèå äàìáû îò Òàìàíñêîãî ïîëóîñòðîâà â íàïðàâëåíèè î-âà Êîñà Òóçëà è èñêóññòâåí- íîå óãëóáëåíèå ïðîòîêà ìåæäó îêîíå÷íîñòüþ äàìáû è âîñòî÷íîé ÷àñòüþ ýòîãî îñòðîâà ïðè- âåëè ê èíòåíñèôèêàöèÿ ïðîöåññîâ ðàçìûâà. Òàê, íà ïðîòÿæåíèè 2005 – ïåðâîé ïîëîâèíû 2006 ãã. ïëîùàäü îñòðîâà óìåíüøèëàñü íà 30 ãà. Îãðîìíûå îáúåìû ñìûâàåìîãî äîííîãî ìàòå- ðèàëà îñåäàþò â íåêîòîðûõ, ïîêà íåèçâåñòíûõ ðàéîíàõ Êåð÷åíñêîãî ïðîëèâà, ÷òî ñîçäàåò ïî- òåíöèàëüíûå óãðîçû äëÿ íàâèãàöèè è íàðóøå- íèÿ åñòåñòâåííîé ýêîëîãèè ðàéîíà. 2. Êåð÷åíñêèé ïðîëèâ âñåãäà áûë îäíèì èç ãëàâ- íûõ ðàéîíîâ Àçîâî-×åðíîìîðñêîãî ðûáîëîâ- ñòâà. Êîñÿêè ñåëüäè, õàìñû è äðóãîé ðûáû äâàæäû â ãîä êî÷óþò ÷åðåç ïðîëèâ èç ×åðíîãî ìîðÿ â Àçîâñêîå è îáðàòíî. Èíòåíñèôèêàöèÿ ëèòîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ïðèâîäèò ê èç- ìåíåíèþ ðåëüåôà äíà è, ñëåäîâàòåëüíî, èçìå- íÿåò ñòðóêòóðó ïîëÿ òå÷åíèé è ãèäðîëîãè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè âîäíîé ñðåäû (òåìïåðàòóðó, ñîëåíîñòü, êèñëîðîäíûé ðåæèì). Ýòè èçìåíå- íèÿ ìîãóò îêàçàòü ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà ðûáíûé ïðîìûñåë. 3. Ïðè ñëîæíûõ íàâèãàöèîííûõ óñëîâèÿõ Êåð- ÷åíñêèé ïðîëèâ – ðàéîí èíòåíñèâíîãî ñóäî- õîäñòâà. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè íà- âèãàöèè îñòðî íåîáõîäèìû äàííûå î ëèòîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññàõ è âîçìîæíûõ èç- ìåíåíèÿõ ðåëüåôà äíà â ïðîëèâå. Èíòåíñèâíîñòü ïðîöåññîâ ýðîçèè ãðóíòà ðåç- êî óñèëèâàåòñÿ ïðè øòîðìàõ. Âìåñòå ñ òåì îñî- áåííîñòüþ ëèòîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ âáëèçè ìîðñêîãî äíà ÿâëÿåòñÿ èíòåãðàëüíûé ýôôåêò ïî- ñòåïåííîãî ðàçâèòèÿ ýðîçèè äîííîãî ìàòåðèàëà ïðè óìåðåííûõ ãèäðîìåòåîðîëîãè÷åñêèõ óñëîâè- ÿõ [1–21]. Òðàäèöèîííûå ìåòîäû ëèòîäèíàìè÷åñêèõ èñ- ñëåäîâàíèé ýðîçèè è àêêóìóëÿöèè äîííîãî ìàòå- ðèàëà âêëþ÷àþò â ñåáÿ ïîâòîðÿþùèåñÿ áàòè- ìåòðè÷åñêèå ñúåìêè è ãåîëîãè÷åñêèå àíàëèçû õàðàêòåðèñòèê äîííîãî ìàòåðèàëà. Ïðàêòè÷åñêàÿ ðåàëèçàöèÿ óêàçàííûõ ìåòîäîâ ñâÿçàíà ñ ïðîâåäå- íèåì áîëüøèõ îáúåìîâ ðåãóëÿðíûõ íàòóðíûõ èç- ìåðåíèé, ÷òî òðåáóåò çíà÷èòåëüíûõ ôèíàíñîâûõ è âðåìåííûõ çàòðàò, à âîçìîæíîñòü âûïîëíåíèÿ òàêèõ èçìåðåíèé ñèëüíî çàâèñèò îò ïîãîäíûõ óñ- ëîâèé. Ýòî îïðåäåëÿåò îãðàíè÷åííîñòü òðàäèöè- îííûõ ìåòîäîâ è î÷åíü ðåäêîå èõ èñïîëüçîâàíèå â ïîëíîì îáúåìå, íåñìîòðÿ íà âûñîêóþ ïðàêòè- ÷åñêóþ íåîáõîäèìîñòü ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèé äëÿ çàùèòû ìîðñêèõ áåðåãîâ è ïëÿæåé, â òîì ÷èñ- ëå â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå, ãèäðîòåõíè÷åñêèõ ñî- îðóæåíèé íà ìîðñêîì äíå. Âîçìîæíàÿ àëüòåðíàòèâà óêàçàííûõ òðàäèöè- îííûõ ìåòîäîâ ñâÿçàíà ñ ïðèìåíåíèåì ìåòîäîâ äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ, à èìåííî îïòè÷å- ñêèõ ñêàíåðîâ, èçìåðÿþùèõ âîñõîäÿùåå èçëó÷å- íèå â îïòè÷åñêîì (400–700 íì) è ÈÊ äèàïàçî- íàõ [22]. Ýòè âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíû íèæå äëÿ îáîñíîâàíèÿ ìåòîäà îïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðà- öèè âçâåñè ïî äàííûì êîñìè÷åñêèõ ñúåìîê è âå- ðîÿòíîñòíûõ ðàñïðåäåëåíèé ÷àñòèö ïî èõ ðàçìå- ðàì. Íà òàêîé îñíîâå ìîæåò áûòü ïîñòðîåíà áàçîâàÿ òåõíîëîãèÿ ìîíèòîðèíãà ëèòîäèíàìè÷åñ- êèõ ïðîöåññîâ â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå, ÷òî â êî- íå÷íîì èòîãå ïîçâîëèò ðàçðàáîòàòü ðåêîìåíäàöèè ÓÄÊ 551.465 ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÈ ÂÇÂÅÑÈ Â ÊÅÐ×ÅÍÑÊÎÌ ÏÐÎËÈÂÅ ÏÎ ÄÀÍÍÛÌ ÊÎÍÒÀÊÒÍÛÕ È ÄÈÑÒÀÍÖÈÎÍÍÛÕ ÈÇÌÅÐÅÍÈÉ © Â.Ì. Êóøíèð, Ñ.Â. Áåðäíèêîâ, 2010 Ìîðñêîé ãèäðîôèçè÷åñêèé èíñòèòóò ÍÀÍ Óêðàèíû, Ñåâàñòîïîëü Þæíûé íàó÷íûé öåíòð ÐÀÍ, Ðîñòîâ-íà-Äîíó Suspension characteristics in the Kerch strait were studied on the basis of remote sensing measurements of the optical characteristics by MODIS scanners in the red and IR spectrum as well as on the basis of the contact measurements of the suspension concentration in separate points. Functional dependence of this parameter on the colour index for waves of 0,645 and 0,8585 microns is received. This dependence is used for definition of concentration of the small (0,01 ≤ r ≤ 1 microns) and large (1 ≤ r ≤ 10 microns) particles of the suspension, parametres of the probability distributions and number of these particles in volume unit. Comparison of the received optical parametres with the characteristic data for the Azov – Black Sea basin has shown satisfactory conformity of these values. Keywords: suspension, sensing measurements, color index. 62 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 2 ïî âûïîëíåíèþ áåðåãîóêðåïèòåëüíûõ ðàáîò (â òîì ÷èñëå ïðåäîòâðàùåíèÿ ðàçìûâà î-âà Êîñà Òóçëà), îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîé íàâèãàöèè, ýêî- ëîãèè, ðûáíîãî ïðîìûñëà è îñâîåíèÿ ýíåðãåòè- ÷åñêèõ ðåñóðñîâ. Ìàòåðèàëû è ìåòîäû. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå èñ- ïîëüçîâàíû ðåçóëüòàòû íåïîñðåäñòâåííûõ èçìå- ðåíèé êîíöåíòðàöèè âçâåñè (CS, ã/ì 3) è ãëóáèíû âèäèìîñòè áåëîãî äèñêà (Zd, ì), ïîëó÷åííûå â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå 6–7 îêòÿáðÿ 2008 ã. è 18 àï- ðåëÿ 2009 ã. ýêñïåäèöèÿìè Þæíîãî íàó÷íîãî öåíòðà (ÞÍÖ) ÐÀÍ. Ïðîáû âîäû èç ïîâåðõíîñòíîãî ãîðèçîíòà (0– 0,3 ì) îòáèðàëè ñòåêëÿííûì ñîñóäîì, ïåðåíîñèëè â ôèëüòðîâàëüíóþ óñòàíîâêó èç ïîëèêàðáîíàòíî- ãî ïëàñòèêà ôèðìû “Ñàðòîðèóñ” (ÔÐÃ) è ôèëüò- ðîâàëè ïðè ïîíèæåííîì äàâëåíèè ÷åðåç ñòåêëî- âîëîêîííûå ôèëüòðû äèàìåòðîì 47 ìì è ðàçìåðîì ïîð 0,7 ìêì. Ôèëüòðû ïðåäâàðèòåëüíî ïðîêàëèâàëè â ìóôåëüíîé ïå÷è 8 ÷ ïðè òåìïåðà- òóðå 450 °Ñ, âûñóøèâàëè äî ïîñòîÿííîé ìàññû, âçâåøèâàíèå ïðîâîäèëè íà ýëåêòðîííûõ àíàëèòè÷åñêèõ âåñàõ (ÑÀÐÒÎÃÎÑÌ ËÂ210-À). Áûëè èñïîëüçîâàíû òàêæå äàííûå ïåðâîãî óðîâíÿ îáðàáîòêè îïòè÷åñêîãî ñêàíåðà ñèñòåìû MODIS ñ ïðîñòðàíñòâåííûì ðàçðåøåíèåì 250 ì äëÿ áëèæàéøèõ äàò ïðè îòñóòñòâèè îáëà÷íîñòè. Êàê èçâåñòíî, òàêèå äàííûå ñâîáîäíî ðàñïðîñòðà- íÿþòñÿ NASA ïî ñåòè INTERNET (http:// ladsweb.nascom.nasa.gov/data/search.html). Ïåðâè÷- íàÿ îáðàáîòêà, âûïîëíåííàÿ íà îñíîâå ïðîãðàì- ìû Beam VISAT 2,3, âêëþ÷àëà îòáîð äâóõ êàíà- ëîâ, ñîîòâåòñòâóþùèõ äëèíàì âîëí 0,645 è 0,8585 ìêì, âûäåëåíèå îáëàñòè, ñîäåðæàùåé Êåð- ÷åíñêèé ïðîëèâ, îöèôðîâêó äàííûõ â åäèíèöàõ ÿðêîñòè (Âò · ì–2 · ñòð–1 · ìêì–1), ïðèâÿçêó êàæäîãî ïèêñåëà ê ãåîãðàôè÷åñêèì êîîðäèíàòàì. Áûëè âûáðàíû èçîáðàæåíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùèå áåçîá- ëà÷íûì óñëîâèÿì, è îáðàáîòàíû äâà ìóëüòèñïåê- òðàëüíûõ ñíèìêà, îòíîñÿùèõñÿ ê óêàçàííûì äà- òàì. Äëÿ ýòèõ æå óñëîâèé áûëà îïðåäåëåíà ñêîðîñòü âåòðà ïî äàííûì ñïóòíèêà QuikScat: 6– 7 îêòÿáðÿ 2008 ã. ïðåîáëàäàë âåòåð ñåâåðíîãî, ñåâå- ðî-âîñòî÷íîãî íàïðàâëåíèé ñî ñðåäíåé ñêîðîñòüþ 10,5 ì/ñ, â àïðåëå 2009 ã. ïðè òàêîì æå íàïðàâëå- íèè âåòðà åãî ñêîðîñòü ñîñòàâëÿëà 5–7 ì/ñ. Â êà÷åñòâå èíôîðìàòèâíîãî ïàðàìåòðà äëÿ ðàñ- ÷åòîâ ãëóáèíû âèäèìîñòè áåëîãî äèñêà è êîíöåí- òðàöèè âçâåñè èñïîëüçîâàí èíäåêñ öâåòà, êîòî- ðûé îïðåäåëÿåòñÿ êàê êîìáèíàöèÿ äàííûõ îïòè÷åñêèõ êàíàëîâ ñ ðàçëè÷íûìè äëèíàìè âîëí [23–29]. Îäíà èç òàêèõ êîìáèíàöèé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îòíîøåíèå íîðìàëèçîâàííîé ÿðêîñòè LWN(λ) â äâóõ ñïåêòðàëüíûõ ó÷àñòêàõ, ò. å. 1 2 1 2(λ / λ ) (λ ) / (λ )wn wn wnI L L= . (1) Èñïîëüçîâàíû äëèíû âîëí λ1 = 0,645 è λ2 = 0,8585 ìêì, ñîîòâåòñòâóþùèå ìàêñèìàëüíîìó ïðîñòðàíñòâåííîìó ðàçðåøåíèþ 250 ì. Âû÷èñëåíèå íîðìàëèçîâàííîé ÿðêîñòè âîñõî- äÿùåãî èçëó÷åíèÿ ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè íà óêà- çàííûõ äëèíàõ âîëí îñíîâàíî íà óïðîùåííîì ñî- îòíîøåíèè àòìîñôåðíîé êîððåêöèè âèäà (λ) (λ) (λ) (λ) (λ)t A R WL L L L t= + + , (2) ãäå Lt(λ) – ÿðêîñòü èçëó÷åíèÿ, èçìåðÿåìàÿ áîð- òîâûì ôîòîìåòðîì íà äëèíå âîëíû λ; LW(λ) – ÿðêîñòü âîñõîäÿùåãî èçëó÷åíèÿ ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè; LA(λ), LR(λ) – âåëè÷èíû ÿðêîñòè, îáóñëîâëåííûå àýðîçîëüíûì è ìîëåêóëÿðíûì (ðýëååâñêèì) ðàññåÿíèåì â àòìîñôåðå; t(λ) – êî- ýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ àòìîñôåðû, ðàâíûé exp{–[0,5τR(λ) + τOz(λ)](cosθV) –1}, τR(λ) – îïòè÷åñ- êàÿ òîëùèíà ñëîÿ ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ [λ] ìêì; τOz – îïòè÷åñêàÿ òîëùèíà îçîíîâîãî ñëîÿ; θV – çåíèòíûé óãîë áîðòîâîãî ôîòîìåòðà. Àòìîñôåðíàÿ êîððåêöèÿ ÿðêîñòè â ðàññìàòðè- âàåìîì ñëó÷àå îñíîâàíà íà àíàëèçå èçìåðåííûõ ñèãíàëîâ, îòíîñÿùèõñÿ ê îáëàñòè îòíîñèòåëüíî ïðîçðà÷íûõ âîä ×åðíîãî ìîðÿ, ïðèìûêàþùåé ê Êåð÷åíñêîìó ïðîëèâó. Äëÿ òàêèõ âîä èíòåíñèâ- íîñòü âîñõîäÿùåãî èçëó÷åíèÿ íà äëèíàõ âîëí 0,645 è 0,8585 ìêì ïðåíåáðåæèìî ìàëà. Ïîýòîìó ìèíèìàëüíûå ñèãíàëû ÿðêîñòè, èçìåðåííûå ôî- òîìåòðîì ñïóòíèêà, ñîîòâåòñòâóþò ÿðêîñòè àò- ìîñôåðíûõ ñèãíàëîâ. Ïðåäïîëîæèâ, ÷òî ìàñø- òàá èçìåí÷èâîñòè àòìîñôåðíûõ õàðàêòåðèñòèê çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåò ðàññòîÿíèå îò Êåð÷åíñ- êîãî ïðîëèâà äî áëèæàéøåãî ãëóáîêîâîäíîãî ðàéîíà ×åðíîãî ìîðÿ, ìîæíî çàïèñàòü ñëåäóþ- ùåå ñîîòíîøåíèå äëÿ èíäåêñà öâåòà: (0,645 / 0,8585) (0,645) min[ (0,645)] (0,645 / 0,8585), (0,8585) min[ (0,8585)] wn t t t t I L L P L L = − = − (3) ãäå min[Lt(0,645)], min[Lt(0,8585)] – ìèíèìàëü- íûå âåëè÷èíû èçìåðåííûõ ñèãíàëîâ íà óêàçàí- íûõ äëèíàõ âîëí, îòíîñÿùèåñÿ ê ïðîçðà÷íûì âî- äàì ãëóáîêîâîäíîé ÷àñòè ×åðíîãî ìîðÿ; Oz Oz τ (0, 645) τ (0,8585)(0,645 / 0,8585) exp 2 1 1τ (0,645) τ (0,8585) cosθ cosθ R R V S P  −= +  + − +     – ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü, ó÷èòûâàþùèé ïðîïóñ- êàíèå àòìîñôåðû è ïåðåñ÷åò ÿðêîñòè âîñõîäÿùåãî èçëó÷åíèÿ â ÿðêîñòü íîðìàëèçîâàííîãî âîñõîäÿ- ùåãî èçëó÷åíèÿ. Â äèàïàçîíå èçìåíåíèÿ çåíèò- íûõ óãëîâ ñïóòíèêà θV è Ñîëíöà θS îò 0 äî 60° îòíîñèòåëüíûå èçìåíåíèÿ ïîïðàâî÷íîãî ìíîæè- òåëÿ íå ïðåâûøàþò ±6 %. Äëÿ äëèíû âîëíû 0,645 ìêì âåëè÷èíû τR, τOz ðàâíû ñîîòâåòñòâåííî 0,0504 è 0,0219, äëÿ 0,8585 ìêì – 0,0162 è 0,00154. Ïîëó÷åííûå ðàñïðåäåëåíèÿ Iwn(0,645/0,8585), â äàëüíåéøåì áóäåò èñïîëüçîâàòüñÿ îáîçíà÷åíèå 63ISSN 1684-2189 ÃÅÎ²ÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 2 Iwn, ñâÿçàíû ñ ãëóáèíîé âèäèìîñòè áåëîãî äèñêà Zd è êîíöåíòðàöèåé âçâåøåííîãî âåùåñòâà CS â ïðèïîâåðõíîñòíîì ñëîå ìîðÿ [30, 31]. Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé. Ïîëÿ òå÷åíèé è ïîâåðõ- íîñòíûõ âîëí â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå ôîðìèðóþò- ñÿ ïîä äåéñòâèåì âåòðà è ïåðåïàäà óðîâíÿ ìåæäó Àçîâñêèì è ×åðíûì ìîðÿìè è â òî æå âðåìÿ â çíà÷èòåëüíîé ìåðå îïðåäåëÿþòñÿ ñëîæíûì ðåëüå- ôîì äíà ðàéîíà. Ïàðàìåòðû ïîëåé âëèÿþò íà ïðè- äîííûå òóðáóëåíòíûå íàïðÿæåíèÿ è ïðîôèëè âçâåøåííûõ ÷àñòèö äîííîãî ìàòåðèàëà. Çíà÷è- òåëüíîå ðàçíîîáðàçèå ýòîãî ìàòåðèàëà (ïåñîê, èë, âîäîðîñëè) îòðàæàåòñÿ íà ðàñïðåäåëåíèè âçâåñè íà ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè. Ñëîæíûå è íåòèïè÷íûå óñëîâèÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïðîçðà÷íîñòè (ãëóáèíû âèäèìîñòè áåëîãî äèñêà Zd, ì) è êîíöåíòðàöèè âçâåñè CS (ã/ì 3) â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå íåîáõîäè- ìî ó÷èòûâàòü ïðè èñïîëüçîâàíèè äàííûõ êîñìè- ÷åñêèõ ñúåìîê äëÿ ðàñ÷åòîâ ïðîñòðàíñòâåííûõ ðàñ- ïðåäåëåíèé óêàçàííûõ ïàðàìåòðîâ. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå äëÿ ðåøåíèÿ ðàññìàòðèâàåìîé ïðîáëåìû èñïîëüçîâàíû äàííûå íåïîñðåäñòâåííûõ èçìåðå- íèé ãëóáèíû âèäèìîñòè áåëîãî äèñêà è êîíöåíò- ðàöèè âçâåñè â âîñüìè òî÷êàõ Êåð÷åíñêîãî ïðî- ëèâà (òàáë. 1). Êàê èçâåñòíî, ñóùåñòâóåò âûñîêàÿ êîððåëÿ- öèÿ ìåæäó êîíöåíòðàöèåé âçâåñè CS è ãëóáèíîé âèäèìîñòè áåëîãî äèñêà Zd [31]. Ýòà çàâèñèìîñòü íå ÿâëÿåòñÿ óíèâåðñàëüíîé, è, êàê ïðàâèëî, òàêîå ôóíêöèîíàëüíîå ñîîòíîøåíèå èìååò õîðîøî âû- ðàæåííûé ðåãèîíàëüíûé õàðàêòåð, ÷òî ïîäòâåðæ- äàåòñÿ ïðèâåäåííûìè âûøå äàííûìè èçìåðåíèé â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå. Ðåãðåññèîííàÿ çàâèñè- ìîñòü CS = f(Iwn) ïî äàííûì íåïîñðåäñòâåííûõ èç- ìåðåíèé â ïðîëèâå èìååò ñëåäóþùèé âèä: CS = 13,56 · Zd –1,33; R2 = 0,952. Áëèçêàÿ ôîðìóëà ïî- ëó÷åíà â ÞÍÖ ÐÀÍ (CS = 13,4 · Zd –1,29; R2 = 0,94) ïî äàííûì èçìåðåíèé, âûïîëíåííûõ â Àçîâñêîì è ×åðíîì ìîðÿõ â 2008–2009 ãã. Äàííûå îïòè÷åñêîãî ñêàíåðà MODIS/Terra äëÿ Êåð÷åíñêîãî ïðîëèâà áûëè ïîëó÷åíû äëÿ íàè- áîëåå áëèçêèõ óñëîâèé ïðîâåäåíèÿ ýêñïåäèöèîí- íûõ ðàáîò ÞÍÖ ÐÀÍ ïðè îòñóòñòâèè îáëà÷íîñ- òè, ò. å. 05.10.2008 ã. (10,55 GMT) è 19.04.2009 ã. (10,30 GMT). Ïî äàííûì ñúåìîê áûëè âû÷èñëå- íû ïðîñòðàíñòâåííûå ðàñïðåäåëåíèÿ èíäåêñà öâå- òà Iwn, êîòîðûå èñïîëüçîâàíû äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýì- ïèðè÷åñêîé çàâèñèìîñòè CS = f(Iwn). Ñ ýòîé öåëüþ 10–15 çíà÷åíèé èíäåêñà öâåòà Iwn îòáèðàëèñü òà- êèì îáðàçîì, ÷òîáû ðàññòîÿíèå äî òî÷êè ïðÿìûõ èçìåðåíèé íå ïðåâûøàëî 0,5–1 êì (ðèñ. 1). Çíà÷èòåëüíûé ðàçáðîñ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ çíà÷åíèé îòíîñèòåëüíî ëèíèè ðåãðåññèè íà ðèñ. 1 îáúÿñíÿåòñÿ íåòî÷íûì ñîâïàäåíèåì âðåìåíè ïðÿ- ìûõ èçìåðåíèé è êîñìè÷åñêèõ ñúåìîê, ðåçêèìè ãðàäèåíòàìè åñòåñòâåííîé èçìåí÷èâîñòè îïòè÷åñ- êèõ õàðàêòåðèñòèê, äîïóùåíèÿìè ïðè ðàñ÷åòå Iwn è ïîãðåøíîñòÿìè äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ. Òåì íå ìåíåå ñòåïåíü äîñòîâåðíîñòè àïïðîêñèìà- öèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ îêàçàëàñü äîñòà- òî÷íî âûñîêîé, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ïîëó- ÷åííûå ýìïèðè÷åñêèå çàâèñèìîñòè äëÿ ðàñ÷åòîâ ïîëåé ïðîçðà÷íîñòè (ãëóáèíû âèäèìîñòè áåëîãî äèñêà) è êîíöåíòðàöèè âçâåñè ïðè ðàññìàòðèâàå- ìûõ óñëîâèÿõ. Ñ ó÷åòîì âûñîêîé êîððåëÿöèè ìåæäó ãëóáèíîé âèäèìîñòè áåëîãî äèñêà è êîí- öåíòðàöèåé âçâåñè [31] ýìïèðè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü ìåæäó ýòèìè âåëè÷èíàìè èìååò ñëåäóþùèé âèä: Zd = 5,722 · exp(–0,24Iwn). Ïðîñòðàíñòâåííûå ðàñïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðà- öèè âçâåñè äëÿ óêàçàííûõ óñëîâèé ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 2, 3. Íà âñåõ ðàñïðåäåëåíèÿõ âûäåëÿþòñÿ ëîêàëüíûå îáëàñòè âûñîêîé êîíöåíòðàöèè âçâåñè â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå. Êàê èçâåñòíî, êîíöåíòðàöèÿ âçâåñè â Àçîâñ- êîì ìîðå ñèëüíî çàâèñèò îò ñêîðîñòè âåòðà [28]. Äëÿ óòî÷íåíèÿ òàêîé çàâèñèìîñòè áûëè äîïîëíè- òåëüíî îòîáðàíû è îáðàáîòàíû äàííûå êîñìè÷å- ñêèõ ñúåìîê Êåð÷åíñêîãî ïðîëèâà ïðè ðàçëè÷íûõ Òàáëèöà 1. Äàííûå ïðÿìûõ èçìåðåíèé CS è Zd â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå Номер станции Год Дата Время Широта, град. Долгота, град. dZ , м SC , г · м–3 27 2009 18.04 14.30 45,44 36,72 3,25 3,10 29 2009 18.04 15.42 45,31 36,54 2,50 3,15 31 2009 18.04 17.15 45,22 36,49 3,75 – 24 2008 07.10 12.53 45,11 36,60 3,5 2,43 20 2008 06.10 20.03 45,51 36,69 – 2,40 21 2008 07.10 08.49 45,37 36,67 – 13,5 23 2008 07.10 12.00 45,18 36,50 2,5 4,87 22 2008 07.10 10.31 45,26 36,49 0,9 15,7 Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü CS = f(Iwn): CS = 1,3326 · exp(0,3194Iwn); R2 = 0,822 – äîñòîâåðíîñòü àïïðîêñèìàöèè 64 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 2 çíà÷åíèÿõ ñêîðîñòè âåòðà, ïî ýòèì äàííûì ïî- ñòðîåíà çàâèñèìîñòü ñðåäíåé êîíöåíòðàöèè âçâå- ñè â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå îò ñêîðîñòè âåòðà (ðèñ. 4). Âèäíî, ÷òî ìåæäó ðàññìàòðèâàåìûìè âå- ëè÷èíàìè ñóùåñòâóåò âûñîêàÿ êîððåëÿöèÿ. Ýòî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ñêîðîñòü âåòðà êàê ïðî- ãíîñòè÷åñêèé ïàðàìåòð äëÿ ïðåäâàðèòåëüíûõ îöå- íîê èçìåíåíèÿ îïòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê â àíà- ëèçèðóåìîì ðàéîíå. Àíàëèç äàííûõ. Â ðåçóëüòàòå àíàëèçà äàííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì ìîäåëè Êîïåëåâè÷à äëÿ ïîêà- çàòåëÿ îáðàòíîãî ðàññåÿíèÿ bb(λ) [32], ó÷åòîì åå ðàçâèòèÿ â [33] è ñâÿçè ìåæäó êîíöåíòðàöèé ìåë- êèõ Ps è êðóïíûõ Pl ÷àñòèö âçâåñè (ã/ì–3), à òàêæå êîíöåíòðàöèåé õëîðîôèëëà à CChl (ìã/ì–3) [34] ïî- ëó÷åíû àïïðîêñèìàöèîííûå ñîîòíîøåíèÿ 0,8734 Chl0,0246SP C= ( 2 0,997R = ); 0,7447 Chl0, 4756lP C= ( 2 1R = ), (4) ãäå R2 – äîñòîâåðíîñòü àïïðîêñèìàöèè. Â ñâîþ î÷åðåäü, êîíöåíòðàöèÿ õëîðîôèëëà à ñâÿçàíà ñ âåëè÷èíîé èíäåêñà öâåòà Iwn(0,469/0,555) äëÿ äëèí âîëí 0,469 è 0,555 ìêì. Ýòà âçàèìî- ñâÿçü ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíà â âèäå ñîîòíîøå- íèÿ: CChl = 3·[Iwn(0,469/0,555)] –1,61 [35, 36]. Àíàëèç ïîêàçàë, ÷òî èíäåêñ öâåòà äëÿ óêàçàííûõ äëèí âîëí ñâÿçàí ñ èíäåêñîì öâåòà äëÿ ðàññìàòðèâàåìûõ äëèí âîëí 0,645 è 0,8585 ìêì ñëåäóþùèì ñîîòíîøå- íèåì: Iwn(0,469/0,555) = 2,31[Iwn(0,645/0,8585)] –0,42 = = 2,31Iwn –0,42. Ïîñëå åãî ïîäñòàíîâêè â (4) ýìïèðè- ÷åñêèå çàâèñèìîñòè èìåþò âèä 0,59220,0196S wnP I= ; 0,5040,395l wnP I= . (5) Ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ ñîïîñòàâëåíèå ñîîòíîøåíèé (5) è ïðèâåäåííûõ âûøå (Zd = 5,722 · exp(–0,24Iwn); CS = 1,333 · exp(–0,319Iwn)) ñ äàííûìè íåçàâèñè- ìûõ îöåíîê äëÿ óñëîâèé Àçîâî-×åðíîìîðñêîãî áàññåéíà. Äëÿ ýòîãî ìîæíî èñïîëüçîâàòü çàâèñè- ìîñòè CS = f(Zd), ïîëó÷åííûå â ðåçóëüòàòå îáðà- áîòêè ïðèâåäåííûõ âûøå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ è àíàëîãè÷íóþ çàâèñèìîñòü èç ñïðàâî÷- íèêà “Ãèäðîîïòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ×åðíîãî ìîðÿ” [37]. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå òàêàÿ çàâèñèìîñòü èìååò âèä: CS = 13,56Zd –1,33, â [37] – CS = 14,87Zd –1,29. Äëÿ äèàïàçîíà 1 ≤ Zd ≤ 5 îòíîñèòåëüíîå ðàñõîæäå- íèå îöåíêè CS ñîñòàâëÿåò 25–30 %, ÷òî ÿâëÿåòñÿ âïîëíå óäîâëåòâîðèòåëüíûì ñ ó÷åòîì ðàçëè÷íûõ óñëîâèé ïîëó÷åíèÿ ýìïèðè÷åñêèõ ñîîòíîøåíèé. Îöåíêè êîíöåíòðàöèè ìåëêèõ Ps è êðóïíûõ Pl ÷àñòèö âçâåñè ïî ñîîòíîøåíèÿì (5) äëÿ óñëîâèé âîäû ñ âûñîêîé ìóòíîñòüþ (Iwn = 1) ñîïîñòàâëåíû ñ îöåíêàìè àíàëîãè÷íûõ âåëè÷èí íà îñíîâå äàí- íûõ î ïîêàçàòåëå ðàññåÿíèÿ â íàïðàâëåíèè óãëîâ 1°, 6° è 45° òàêæå äëÿ óñëîâèé âûñîêîé ìóòíîñòè. Ïî ñîîòíîøåíèÿì (5) óêàçàííûå îöåíêè ðàâíû ñîîòâåòñòâåííî 0,064 è 0,48 ã/ì3, ïî äàííûì [37] – 0,069 è 0,41 ã/ì3. Ðèñ. 2. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå êîíöåíòðàöèè âçâåñè ïî äàííûì êîñìè÷åñêîé ñúåìêè 05.10.2008 ã. Ñðåäíÿÿ ñêîðîñòü âåòðà 10,4 ì/ñ. Öâåòîâàÿ øêàëà ñïðàâà ñîîòâåòñòâóåò êîíöåíòðàöèè âçâåñè íà ìîðñêîé ïî- âåðõíîñòè â ã/ì3 Ðèñ. 3. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå êîíöåíòðàöèè âçâåñè ïî äàííûì êîñìè÷åñêîé ñúåìêè 19.04.2009 ã. Ñðåäíÿÿ ñêîðîñòü âåòðà 6 ì/ñ. Öâåòîâàÿ øêàëà ñïðàâà ñî- îòâåòñòâóåò êîíöåíòðàöèè âçâåñè íà ìîðñêîé ïîâåðõíîñ- òè â ã/ì3 Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü ñðåäíåé êîíöåíòðàöèè âçâåñè îò ñêîðî- ñòè âåòðà è ðåãðåññèîííàÿ çàâèñèìîñòü <CS> = 1,4727W 0,9142 65ISSN 1684-2189 ÃÅÎ²ÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 2 Òàêèì îáðàçîì, ðàññìîòðåííûì ìåòîäîì ìîæ- íî îïðåäåëèòü ñîîòíîøåíèå êîíöåíòðàöèè ìåë- êèõ è êðóïíûõ ÷àñòèö âçâåñè è ïîëó÷èòü òàêèå õàðàêòåðèñòèêè âîäíîé ñðåäû, êàê ñïåêòðû ïîêà- çàòåëåé ïîãëîùåíèÿ è ðàññåÿíèÿ â íàïðàâëåíèè ðàçëè÷íûõ óãëîâ, ñïåêòð ïîêàçàòåëÿ îñëàáëåíèÿ íàïðàâëåííîãî ñâåòà è äð. Ïîëó÷åííûå äàííûå èñïîëüçîâàíû äëÿ îïðå- äåëåíèÿ âåðîÿòíîñòíûõ ðàñïðåäåëåíèé ÷àñòèö âçâåñè ïî èõ ðàçìåðàì è ìàññå. Ïðè ýòîì îòäåëü- íî ðàññìîòðèì ìåëêóþ âçâåñü ìèíåðàëüíîãî ïðî- èñõîæäåíèÿ ñ ðàçìåðàìè ìåíüøå 1 ìêì è êðóï- íóþ âçâåñü, ãëàâíûì îáðàçîì îðãàíè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðåäëîæåíî ìíîãî ñîîòíîøåíèé äëÿ àïïðîêñèìàöèè ïëîòíîñ- òè ðàñïðåäåëåíèÿ âåðîÿòíîñòåé ÷àñòèö âçâåñè ïî èõ ðàçìåðàì, â òîì ÷èñëå îòíîñèòåëüíî ïðîñòîå ðàñïðåäåëåíèå Þíãå è áîëåå ñëîæíûå ôîðìû [34, 38]. Â êà÷åñòâå íàèáîëåå òî÷íîé ìîäåëè â [39] ðåêîìåíäóåòñÿ èñïîëüçîâàòü “ãàììà-ðàñïðåäåëå- íèå” äëÿ êàæäîé ãðóïïû ÷àñòèö (0,01 ≤ r ≤ 1 è 1 ≤ r ≤ 10 ìêì): 2 γ( ) exp( )W r Cr Ar= − , (6) ãäå C, A, γ – ïàðàìåòðû ðàñïðåäåëåíèÿ, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ îòäåëüíî äëÿ ìåëêîé è êðóïíîé âçâåñè. Íà ðèñ. 5 ïîêàçàíà õàðàêòåðíàÿ ãèñòî- ãðàììà òàêîãî ðàñïðåäåëåíèÿ äëÿ ìåëêîé âçâåñè [38]. Ñðåäíåå çíà÷åíèå <r>, ìåäèàíà rm è óñëîâèå íîðìèðîâêè 0 ( ) 1W r dr ∞ =∫ ðàñïðåäåëåíèÿ (6) çàâèñÿò îò ïàðàìåòðîâ ðàñïðåäåëåíèÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì: 4/ γ (4 / γ) γ Cr A Γ < >= , 1/ γ 2 γmr A   =     , 3/ γ (3 / γ) 1 γ C A Γ = , (7) ãäå Ã(z) – ãàììà-ôóíêöèÿ; C – ïàðàìåòð, ñâÿçàí- íûé ñ êîëè÷åñòâîì ÷àñòèö â åäèíèöå îáúåìà. Â òî æå âðåìÿ ñðåäíåå çíà÷åíèå <r> è ìåäèà- íà rm îïðåäåëÿþòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ïî ãèñòî- ãðàììå ðàñïðåäåëåíèÿ è ìîãóò áûòü èñïîëüçîâà- íû äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ìîäåëüíîãî ðàñ- ïðåäåëåíèÿ âåðîÿòíîñòåé (6) ïî ñîîòíîøåíèÿì 1/ γ 0,5 (4 γ ) / γ (3 γ) / γ (2 / γ) [(4 γ) /(3 γ)] [(4 γ) / γ] exp( 1/ γ) [(3 γ) / γ] m r r − − − < > = − − − ⋅ − = − , 1 γ2γ mA r− −= , 3/ γγ / (3/ γ)С A= ⋅ Γ . (8) Äëÿ ðàññìîòðåííîãî âûøå ðàñïðåäåëåíèÿ ìåë- êèõ ÷àñòèö âû÷èñëåíèÿ ïî ýòèì ñîîòíîøåíèÿì äàþò îöåíêè: γ = 1,14; A = 18,88. Äàííûå î ðàñ- ïðåäåëåíèè ïî ðàçìåðàì êðóïíûõ ÷àñòèö îðãàíè- ÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ïðèâåäåíû â [40]. Ñðåä- íåå çíà÷åíèå è ìîäà ðàñïðåäåëåíèÿ òàêèõ ÷àñòèö ðàâíû ñîîòâåòñòâåííî <r> = 4,32 ìêì, rm = 1,5 ìêì; ïàðàìåòðû âåðîÿòíîñòíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ – γ = 0,4713, A = 3,5. Ìàññà ÷àñòèöû m è åå ðàçìåð (ñðåäíèé ðàäè- óñ) r ñâÿçàíû ñîîòíîøåíèåì m = πρr 3/6. Ïëîò- íîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ ÷àñòèö ïî èõ ìàññàì íàõî- äèòñÿ íà îñíîâå ïðàâèë âû÷èñëåíèÿ íåëèíåéíûõ ïðåîáðàçîâàíèé ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí. Îïóñòèâ ïðîìåæóòî÷íûå ïðåîáðàçîâàíèÿ, èìååì: 2 6 γ/3 γ/3( ) exp ( ) πρ πρ CW m A m  = − ⋅    . (9) Ñðåäíåå êîëè÷åñòâî ìåëêèõ è êðóïíûõ ÷àñòèö â åäèíèöå îáúåìà (Ns, Nl) îïðåäåëÿåòñÿ ñ ó÷åòîì (5) ïî ñîîòíîøåíèÿì ( )3 0,384 πρ S wn s s s P IN m r = = < > < > ; ( )3 6,48 πρ l wn l l l P IN m r = = < > < > ,(10) ãäå ρs ≈ 2,6 · 106 ã/ì3; ρl ≈ 1,1 · 106 ã/ì3 – ñîîòâåòñòâåí- íî ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü ìåëêèõ è êðóïíûõ ÷àñòèö [31]. Ïðè <rs> = 0,2 ìêì Ns = 5,87 · 1012 · Iwn –1,41 ÷àñò/ì3; ïðè <rl> = 4,32 ìêì Nl = 2,33 · 1010 · Iwn –1,2 ÷àñò/ì3. Íåçàâèñèìûå îöåíêè [37] ñðåäíåãî êîëè÷åñòâà ìåëêèõ è êðóïíûõ ÷àñòèö â åäèíèöå îáúåìà äëÿ óñëîâèé âîä âûñîêîé ìóòíîñòè äàþò ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ: Ns = 5 · 1011 ÷àñò/ì3; íà îñíîâå èçëîæåí- íîãî ìåòîäà ïðè Iwn = 2 Ns = 2,2 · 1012 ÷àñò/ì3; äëÿ êðóïíûõ ÷àñòèö ïðè Iwn = 2 Nl = 1,1 · 1010 ÷àñò/ì3, ïî äàííûì íåçàâèñèìûõ îöåíîê Nl = 1,09 · 1010 ÷àñò/ì3. Òàêèì îáðàçîì, ïàðàìåòðû, õàðàêòåðèçóþùèå êîíöåíòðàöèþ ìåëêèõ è êðóïíûõ ÷àñòèö âçâåñè, à òàêæå ÷èñëåííîñòü ýòèõ ÷àñòèö, ñîîòâåòñòâóþò íåçàâèñèìûì îöåíêàì àíàëîãè÷íûõ ïàðàìåòðîâ. Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ. Îñíîâíàÿ çàäà÷à íà- ñòîÿùåé ðàáîòû – îáîñíîâàíèå ñõåìû îáðàáîòêè äàííûõ öâåòîâûõ ñêàíåðîâ, ïîçâîëÿþùåé äàæå ïî îòíîñèòåëüíî íåáîëüøîìó êîëè÷åñòâó êîíòàêòíûõ èçìåðåíèé îïòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïîëó÷èòü ðàñ- ïðåäåëåíèå êîíöåíòðàöèè âçâåñè äëÿ àíàëèçèðóå- ìîãî ðàéîíà. Â ýòîì ñëó÷àå ó÷èòûâàþòñÿ ðåãèî- íàëüíûå îñîáåííîñòè îïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ, è âû÷èñëåííûå ðàñïðåäåëåíèÿ ïî âñåìó ðàéîíó ìî- Ðèñ. 5. Õàðàêòåðíàÿ ãèñòîãðàììà âåðîÿòíîñòíîãî ðàñïðåäå- ëåíèÿ ÷àñòèö ìåëêîé âçâåñè 66 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 2 ãóò áûòü ýôôåêòèâíî èñïîëüçîâàíû äëÿ ðåøåíèÿ ïðèêëàäíûõ ïðîáëåì. Ïðèìåíèòåëüíî ê Êåð÷åí- ñêîìó ïðîëèâó ê íàèáîëåå îñòðûì òàêèì ïðîáëå- ìàì îòíîñÿòñÿ ëèòîäèíàìè÷åñêèå ïðîöåññû ðàç- ìûâà è àêêóìóëÿöèè äîííûõ íàíîñîâ (ýòî èìååò áîëüøîå çíà÷åíèå äëÿ áåçîïàñíîé íàâèãàöèè, ñòðîèòåëüñòâà áåðåãîâûõ çàùèòíûõ ñîîðóæåíèé, äèíàìèêè ïëÿæåé), êîíòðîëü äèíàìèêè êîíöåíò- ðàöèè õëîðîôèëëà à êàê îäíîãî èç íàèáîëåå âàæ- íûõ ïàðàìåòðîâ ïðîäóêòèâíîñòè âîäíîé ñðåäû. Âûâîäû. 1. Èçëîæåííàÿ ìåòîäèêà îöåíêè èíäåêñà öâåòà Iwn äëÿ äëèí âîëí 0,645 è 0,8585 ìêì íà îñíîâå óïðîùåííîãî óðàâíåíèÿ àòìîñôåðíîé êîððåê- öèè ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü âåëè÷èíû, êîòîðûå õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêîé êîððåëÿöèåé ñ îáùåé êîíöåíòðàöèåé âçâåñè CS. 2. Ïîëó÷åííûå ôóíêöèîíàëüíûå çàâèñèìîñòè Zd = f1(Iwn), CS = f2(Iwn) ó÷èòûâàþò ðåãèîíàëüíûå îñîáåííîñòè îïòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê âîä Êåð÷åíñêîãî ïðîëèâà. Îíè ìîãóò áûòü èñïîëü- çîâàíû äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðàöèè ìåëêèõ (0,01 ≤ r ≤ 1 ìêì) è êðóïíûõ (1 ≤ r ≤ 10 ìêì) ÷àñòèö âçâåñè, ïàðàìåòðîâ âåðîÿòíîñòíûõ ðàñ- ïðåäåëåíèé è ÷èñëåííîñòè ýòèõ ÷àñòèö â åäè- íèöå îáúåìà, à òàêæå äëÿ ðàñ÷åòîâ îñíîâíûõ îïòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê âîäíîé ñðåäû. 3. Ñîïîñòàâëåíèå âû÷èñëåííûõ îïòè÷åñêèõ ïàðà- ìåòðîâ ñî ñïðàâî÷íûìè äàííûìè äëÿ Àçîâî- ×åðíîìîðñêîãî áàññåéíà ïîêàçàëî óäîâëåòâî- ðèòåëüíîå èõ ñîîòâåòñòâèå. 4. Ïîëó÷åííûå äàííûå ïîäòâåðäèëè óñòàíîâëåí- íóþ ðàíåå îáùóþ çàâèñèìîñòü îïòè÷åñêèõ õà- ðàêòåðèñòèê Àçîâñêîãî ìîðÿ îò ñêîðîñòè âåòðà. 1. Äîáðîòâîðñêèé À.Í., Äðóæåâñêèé Ñ.À., Êóøíèð Â.Ì., Ïåòðåíêî Ë.À. Äèàãíîñòè÷åñêàÿ ìîäåëü äåôîðìàöèé äíà ïîä äåéñòâèåì ãèäðîìåòåîðîëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ // Íàâèãàöèÿ è ãèäðîãðàôèÿ. – 2001. – ¹ 1. – Ñ. 94–103. 2. Èâàíîâ Â.À., Ìèõèíîâ À.Å. Ïðîãíîç äèíàìèêè íàíîñîâ â ïðèáðåæíûõ çîíàõ ìîðÿ (Ïðàêòè÷åñêèå ðåêîìåíäà- öèè è ïðèìåðû). – Ñåâàñòîïîëü, 1991. – 52 ñ. – (Ïðåïð. / ÍÀÍ Óêðàèíû. Ìîð. ãèäðîôèç. èí-ò). 3. Ìèõèíîâ À.Å. Áàëàíñ ýíåðãèè âîçìóùåííîãî äâèæå- íèÿ â ðóñëîâûõ ïîòîêàõ // Ìåòåîðîëîãèÿ è ãèäðîëî- ãèÿ. – 1987. – ¹ 9. – Ñ. 86–95. 4. Ïðàíäòëü Ë. Ãèäðîàýðîìåõàíèêà. – M: Èçä-âî èíîñòð. ëèò, 1949. – 520 ñ. 5. Breusers H., Raudkivi A. Scouring. – Rotterdam: A.A. Balkema, 1991. – 143 p. 6. Engelund F., Fredsøe J. A sediment transport model for straight alluvial channels // Nordic Hydrol. – 1976. – 7. – Ð. 293–306. 7. Hsu T.-W., Lin H.-Y. Application of a k–ε Model to Instantaneous Sediment Concentration and Turbulent Boundary Layers of wave-Induced Shelf Flow / Flow Modeling and turbulent Measurements VII. Oct. 5–8. – Tainan, Taiwan, 1998. – Ð. 27–37. 8. Jia Y., Xu Y., Wang S.S.Y. Numerical Simulation of Local Scouring around a Cylindrical Pier // Proc. of the The First Int. Conf. on Scour of Foundations. Nov. 17–20, 2002, Texas. – Texas: A&M Univ., College Station, USA, 2002. – Ð. 1181–1187. 9. Li F., Cheng L. Numerical Simulation of Pipeline Local Scour with Les-Wake Effects // Offsore and Polar Enginee. – 2000. – 10, ¹ 3. – Ð. 195–199. 10. Link O., Zanke U. On the Prediction of the Maximum Depth of a Scour Hole Around Cylindrical Bridge Piers in Non Cohesive Soils // Proc. of The First Int. Conf. on Scour of Foundations. Nov. 17–20, 2002. – Texas: A&M Univ. College Station, USA, 2002. – P. 1160–1165. 11. Miles J.W. Surface-Wave Damping in Closed Basins // Proc. Roy. Soc. – 1967. – A 297. – P. 459–475. 12. Rankin K.L., Hires R.I. Laboratory measurement of bottom shear stress on a movable bed // J. Gephys. Res. – 2000. – 105, C7. – P. 17011–17019. 13. Roulund A., Sumer B.M., Fredsoe J., Michelsen J. Numerical and experimental investigation of flow and scour around a circular pile // J. Fluid Mech. 2005. – 534. – P. 351–401. 14. Tolman H.L. Wind Waves and Moveble-Bed Bottom Friction // J. Phys. Oceanogr. – 1994. – 24. – P. 994– 1009. 15. Vanoni V.A. Sedimentation Engineering. – New York: ASCE, 1977. 16. Van Rijn L.C. Sediment Transport, Part 1. Bedload Transport // J. Hydraul. Eng. – 1984. – 110, N 10. – P. 1431–1456. 17. Van Rajn L.C. Sediment transport. Part 3. Saspended load transport // Ibid. – 1984. – 110, N 11. – P. 1631–1641. 18. Van Rijn. Mathematical Modeling of Suspended Sediment in Nonuniform Flows // Ibid. – 1986. 112, N 6. – P. 433–455. 19. Van Oord. Scour Prediction Event ICSF-1 // Proc. of 1st Int. conf. on Scour of Foundations. Nov, 17–20, 2002, Texas. – Texas: A&M Univ. Collage Station, USA, 2002. – P. 1–11. 20. Êóøíèð Â.Ì. Ñòðóêòóðà âîëíîâîãî ïðèäîííîãî ïîãðà- íè÷íîãî ñëîÿ íàä ðîâíûì è íåðîâíûì äíîì // Ìîð. ãèäðîôèç. æóðí. – 2005. – ¹ 6. – Ñ. 54–67. 21. Êóøíèð Â.Ì., Äóøêî Â.Ð., Ôåäîðîâ Ñ.Â. è äð. Ðàñ÷åò âîçäåéñòâèÿ ìîðñêîé ñðåäû íà îêåàíîòåõíè÷åñêèå óñòàíîâêè // Ìîð. èñïûòàíèÿ. – 2007. – ¹ 3. – Ñ. 32–41. 22. Êóøíèð Â.Ì., Ôåäîðîâ Ñ.Â., Äóøêî Â.Ð. è äð. Îïåðà- òèâíûé êîíòðîëü ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ íàãðóçîê íà ìîðñêèå îêåàíîòåõíè÷åñêèå ñèñòåìû ïî äàííûì ñïóò- íèêîâûõ èçìåðåíèé // Òð. VI Ðîñ. íàó÷.-òåõí. êîíô. “Ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå è ïðîáëåìû íàâèãàöèè è îêåàíîãðàôèè”, ÍÎ-2007. 23–25 ìàÿ 2007 ã., Ñàíêò- Ïåòåðáóðã, ÐÔ. – ÑÏá., 2007. – Ñ. 568–574. 23. Ìàíüêîâñêèé Â.È. Îñíîâû îïòèêè îêåàíà. Ìåòîäè÷åñ- êîå ïîñîáèå. – Ñåâàñòîïîëü: Ìîð. ãèäðîôèç. èí-ò, 1996. – 120 ñ. 24. Jerlov N.G. Marine Optics. – Amsterdam: Elsevier, 1976. 25. Äèñòàíöèîííîå çîíäèðîâàíèå ìîðÿ ñ ó÷åòîì àòìîñôå- ðû. Ò. 2, ÷. 2 / Ðåä. Â.À. Óðäåíêî, Ã. Öèììåðìàí. – Ìîñêâà; Áåðëèí; Ñåâàñòîïîëü: Èí-ò êîñìè÷. èññëåäî- âàíèé ÀÍ ÃÄÐ, 1987. – 197 c. 26. Íåóéìèí Ã.Ã., Êóøíèð Â.Ì., Âëàäèìèðîâ Â.Ë., è äð. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå, ñòðóêòóðà è õàðàê- òåðèñòèêè “ïÿòåí” êîíòðàñòíûõ âîä â ñåâåðî-çàïàä- íîé ÷àñòè Òðîïè÷åñêîé Àòëàíòèêè / Ìîð. ãèäðîôèç. 67ISSN 1684-2189 ÃÅÎ²ÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 2 èí-ò ÀÍ ÓÑÑÐ. – Ñåâàñòîïîëü, 1985. – 12 ñ. Äåï. â ÂÈÍÈÒÈ, ¹ 5043. 27. Êóøíèð Â.Ì. Îöåíêà õàðàêòåðèñòèê âçâåøåííûõ íà- íîñîâ ïî äàííûì îïòè÷åñêèõ ñêàíåðîâ // Ýêîëîãè÷å- ñêàÿ áåçîïàñíîñòü ïðèáðåæíîé è øåëüôîâîé çîí è êîìïëåêñíîå èñïîëüçîâàíèå ðåñóðñîâ øåëüôà. – Ñå- âàñòîïîëü, 2008. – Âûï. 16. – Ñ. 224–235. 28. Êóøíèð Â.Ì. Õàðàêòåðèñòèêè ïðèïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ Àçîâñêîãî ìîðÿ ïî äàííûì îïòè÷åñêèõ ñêàíåðîâ ñèñ- òåìû MODIS // Èññëåäîâàíèå Çåìëè èç êîñìîñà. – 2009. – ¹ 3. – Ñ. 35–46. 29. Ëåâèí Á.Ð. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ñòàòèñòè÷åñêîé ðàäèîòåõíèêè. Êí. 2. – Ì.: Ñîâ. ðàäèî, 1960. – 503 ñ. 30. Ìàíüêîâñêèé Â.È. Ñâÿçü ãëóáèíû âèäèìîñòè áåëîãî äèñêà ñ áèîîïòè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè âîä ×åð- íîãî ìîðÿ // Ìîð. ãèäðîôèç. æóðí. – 1999. – ¹ 5. – Ñ. 78–80. 31. Âèòþê Ä.Ì. Âçâåøåííîå âåùåñòâî è åãî áèîãåííûå êîìïîíåíòû. – Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1983. – 168 ñ. 32. Êîïåëåâè÷ Î.Â., Ìåæåðè÷åð Ý.Ì. Ðàñ÷åò ñïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê ðàññåÿíèÿ ñâåòà â ìîðñêîé âîäå // Èçâ. ÀÍ ÑÑÑÐ. Ôèçèêà àòìîñôåðû è îêåàíà. – 1983. – 19, ¹ 2. – Ñ. 195–202. Â.Ì. Êóøíèð, Ñ.Â. Áåðäíèêîâ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÈ ÂÇÂÅÑÈ Â ÊÅÐ×ÅÍÑÊÎÌ ÏÐÎËÈÂÅ ÏÎ ÄÀÍÍÛÌ ÊÎÍÒÀÊÒÍÛÕ È ÄÈÑÒÀÍÖÈÎÍÍÛÕ ÈÇÌÅÐÅÍÈÉ Õàðàêòåðèñòèêè âçâåñè â Êåð÷åíñêîì ïðîëèâå èçó÷àëèñü íà îñíîâå äèñòàíöèîííûõ èçìåðåíèé îïòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ñêàíåðàìè ñèñòåìû MODIS â êðàñíîé è èíôðàêðàñíîé ÷àñòÿõ ñïåêòðà, à òàêæå êîíòàêòíûõ èçìåðåíèé êîíöåíòðàöèè âçâåñè â îòäåëüíûõ òî÷êàõ. Ïîëó÷åííàÿ ôóíêöèîíàëüíàÿ çàâèñèìîñòü óêàçàííîãî ïàðàìåòðà îò èíäåêñà öâåòà äëÿ äëèí âîëí 0,645 è 0,8585 ìêì èñïîëüçîâàíà äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðàöèè ìåëêèõ (0,01 ≤ r ≤ 1 ìêì) è êðóïíûõ (1 ≤ r ≤ 10 ìêì) ÷àñòèö âçâåñè, ïàðàìåòðîâ âåðîÿòíîñòíûõ ðàñïðåäåëåíèé è ÷èñëåííîñòè ýòèõ ÷àñòèö â åäèíèöå îáúåìà. Ñîïîñòàâëåíèå âû÷èñëåííûõ îïòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ñî ñïðàâî÷- íûìè äàííûìè äëÿ Àçîâî-×åðíîìîðñêîãî áàññåéíà ïîêàçàëî óäîâëåòâîðèòåëüíîå èõ ñîîòâåòñòâèå. Êëþ÷åâûå ñëîâà: âçâåñü, äèñòàíöèîííûå èçìåðåíèÿ, èíäåêñ öâåòà. Â.Ì. Êóøí³ð, Ñ.Â. Áåðäí³êîâ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÈ ÑÓÑÏÅÍÇ²¯ Â ÊÅÐ×ÅÍÑÜÊ²É ÏÐÎÒÎÖ² ÇÀ ÄÀÍÈÌÈ ÊÎÍÒÀÊÒÍÈÕ ² ÄÈÑÒÀÍÖ²ÉÍÈÕ ÂÈÌ²ÐÞÂÀÍÜ Õàðàêòåðèñòèêè ñóñïåíç³¿ â Êåð÷åíñüê³é ïðîòîö³ âèâ÷åíî íà îñíîâ³ äèñòàíö³éíèõ âèì³ðþâàíü îïòè÷íèõ õàðàê- òåðèñòèê ñêàíåðàìè ñèñòåìè MODIS ó ÷åðâîí³é òà ³íôðà÷åðâîí³é ÷àñòèíàõ ñïåêòðà, à òàêîæ êîíòàêòíèõ âèì³- ðþâàíü êîíöåíòðàö³¿ ñóñïåíç³¿ â îêðåìèõ ïóíêòàõ. Îòðèìàíó ôóíêö³îíàëüíó çàëåæí³ñòü öüîãî ïàðàìåòðà â³ä ³íäåêñó êîëüîðó äëÿ äîâæèí õâèëü 0,645 ³ 0,8585 ìêì âèêîðèñòàíî äëÿ âèçíà÷åííÿ êîíöåíòðàö³¿ äð³áíèõ (0,01 ≤ r ≤ 1 ìêì) ³ âåëèêèõ (1 ≤ r ≤ 10 ìêì) ÷àñòî÷îê ñóñïåíç³¿, ïàðàìåòð³â ³ìîâ³ðí³ñíèõ ðîçïîä³ë³â ³ ÷èñåëüíîñò³ öèõ ÷àñòî÷îê â îäèíèö³ îá’ºìó. Ç³ñòàâëåííÿ îá÷èñëåíèõ îïòè÷íèõ ïàðàìåòð³â ç äîâ³äêîâèìè äàíèìè äëÿ Àçîâî-×îðíîìîðñüêîãî áàñåéíó ïîêàçàëî çàäîâ³ëüíó ¿õ â³äïîâ³äí³ñòü. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ñóñïåíç³ÿ, äèñòàíö³éí³ âèì³ðþâàííÿ, ³íäåêñ êîëüîðó. 33. Haltrin V.I., Kattawar G. Light fields with Raman scattering and fluorescence in sea water. – Texas: A&M Univ., College Station. Tech. Rept., Dept. of Physics, 1991. – 74 p. 34. Mobley C.D. Light and water. – CD format, 2004. – 604 p. 35. Êóøíèð Â.Ì. Ñòàíè÷íûé Ñ.Â. Èíäåêñ öâåòà â ñåâåðî- çàïàäíîé ÷àñòè ×åðíîãî ìîðÿ ïî äàííûì ñêàíåðà MODIS // Èññëåäîâàíèå Çåìëè èç êîñìîñà. – 2007. – ¹ 4. – Ñ. 62–73. 36. O’Reilly J.E., Maritorena S., Mitchel B.G., Siegel D.A., Carder K.L., Garder S.A., Kahru M., McClain C.R. Ocean color chlorophyll algorithms for SeaWiFS // J. Geophys. Res. – 1998. – 103 c. – P. 24937–24953. 37. Ìàíüêîâñêèé Â.È., Ìàíüêîâñêàÿ Å.Â., Ñîëîâüåâ Ì.Â. Ãèäðîîïòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ×åðíîãî ìîðÿ. Ñïðà- âî÷íèê. – Ñåâàñòîïîëü: Ìîð. ãèäðîôèç. èí-ò ÍÀÍ Óêðàèíû, 2009. – 90 ñ. 38. Îïòèêà îêåàíà. Ò.1. Ôèçè÷åñêàÿ îïòèêà îêåàíà / Ïîä ðåä. À.Ñ. Ìîíèíà. – Ì.: Íàóêà, 1983. – 372 ñ. 39. Risovic D. Two-component model of sea particle size dist- ribution // Deep-Sea Res. – 1993. – 1, N 7. – Ð. 1453–1473. 40. Ðóáöîâà È. Îáùåå êîëè÷åñòâî íåôòÿíûõ óãëåâîäîðî- äîâ è íåôòåîêèñëÿþùèõ ìåõàíèçìîâ â ìîðñêîé âîäå â ïðèñóòñòâèè âçâåñè // Ýêîëîãèÿ ìîðÿ. – 2000. – Âûï. 52. – Ñ. 75–78. Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 23.02.2010 ã.

Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений

Репозитарії

Схожі ресурси