Взаимосвязь первичных гидрооптических характеристик на 650 нм с глубиной видимости диска Секки и концентрацией сине-зеленых водорослей в Горьковском водохранилище

Настоящая работа направлена на исследование гидрооптического режима озерной части Горьковского водохранилища, основанного на судовых и лабораторных измерениях характеристик оптически активных компонентов воды и первичных гидрооптических характеристик, выполненных в 2016 г. Проанализирован массив данных, собранных в период с 27 апреля по 24 октября с 97 станций, покрывающих более половины площади озерной части водохранилища (на участке от дамбы до с. Сокольское). Обнаружено доминирующие влияние сине-зеленых водорослей на прозрачность водной толщи при квазиоднородном пространственно-временном распределении растворенного органического вещества на уровне 11—12 мг/л и пренебрежимо малой концентрации минеральной взвеси. Установлен диапазон изменчивости глубины видимости диска Секки от 0.2 м до 3.5 м при вариации численности сине-зеленых водорослей от 500 до 100 000 клеток/мл соответственно. Для этого диапазона изменчивости найдены регрессии между некоторыми первичными гидрооптическими характеристиками (показателем ослабления и поглощения на длине волны 650 нм) и численностью сине-зеленых водорослей, а также получены простые формулы оценки показателя ослабления и альбедо однократного рассеяния по измерениям глубины видимости диска Секки.

1. Kudela R. M. et al. Application of hyperspectral remote sensing to cyanobacterial blooms in inland waters // Remote Sensing of Environment. 2015. V. 167. P. 196—205.

2. Duan H., Ma R., Hu C. Evaluation of remote sensing algorithms for cyanobacterial pigment retrievals during spring bloom formation in several lakes of East China // Remote Sensing of Environment. 2012. V. 126. P. 126—135.

3. Alikas K., Kangro K., Reinart A. Detecting cyanobacterial blooms in large North European lakes using the Maximum Chlorophyll Index // Oceanologia. 2010. V. 52, N. 2. P. 237—257.

4. Brueck S.R.J. Seeing Photons: progress and limits of visible and infrared sensor arrays. Washington, D.C.: The National Academies Press, 2010. 194 p.

5. McManamon P. F. Laser radar: Progress and opportunities in active electro-optical sensing. Washington, D.C.: The National Academies Press, 2014. 310 p.

6. Долин Л. С. Статистическая модель лидарного эхо-сигнала для задач оптического мониторинга сильно эвтрофированных водоемов // Труды XIV Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». Санкт-Петербург, 2018. С. 246—249.

7. Phillips G., Lyche-Solheim A., Skjelbred B., Mischke U., Drakare S., Free G., Järvinen M., Hoyos C., Morabito G., Poikane S., Carvalho L. A phytoplankton trophic index to assess the status of lakes for the Water Framework Directive // Hydrobiologia. 2013. V. 704, N 1, P. 75—95.

8. LIMNADES Project. University of Stirling. URL: https://www.limnades.org/home.psp (дата обращения: 12.02.2018).

9. Гидрометеорологический режим озер и водохранилищ СССР. Водохранилища Верхней Волги / Под ред. З. А. Викулиной. Ленинград, 1975. 292 c.

10. Охапкин А. Г., Микульчик И. А., Корнева Л. Г., Минеева Н. М. Фитопланктон Горьковского водохранилища. Тольятти, 1997.

11. Капустин И. А., Ермаков С. А., Мольков А. А., Ерина О. Н., Соколов Д. И., Терешина М. А., Вилимович Е. А. Натурные исследования вихревых структур и вариаций гидрохимических показателей в Горьковском водохранилище // Тезисы конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 2017. C. 256.

12. Мольков А. А., Калинская Д. В., Капустин И. А., Корчемкина Е. Н., Осокина В. А., Пелевин В. В. О перспективах дистанционной оценки гидробиооптических характеристик вод внутренних пресных водоемов по результатам экспедиции на Горьковском водохранилище в 2016 г. // Сборник научных трудов «Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон». МГИ РАН: Севастополь, 2017. С. 59—67.

13. Dolin L S., Levin I. M., Radomysl’skaya T. M. New instrument for measuring the scattering coefficient and the concentration of suspended particles in turbid water // Proc. SPIE. Ocean Optics XII. 1994. V. 2258. P. 522—526.

14. Минеева Н. М., Щур Л. А. Содержание хлорофилла а в единице биомассы фитопланктона // Альгология. 2012. Т. 22, № 4. С. 441—456.