Оценка влияния взвеси на спектральный показатель ослабления света в озерной воде
535.8:556.5:574.5
Аннотация
Представлены результаты многолетних экспериментальных данных по спектральной прозрачности озерной воды (на примере поверхностного слоя озера Красиловское), полученные в различные гидрологические сезоны 2012-2023 гг. Значения показателей ослабления света, рассчитанных при натуральном основании логарифма в спектральном диапазоне 400-800 нм, за исследуемый период находились в пределах от 3,5 до 35,0 м-1, показателей поглощения света желтым веществом — от 2,5 до 26,1 м-1. Концентрация хлорофилла-а за 11-летний период изменялась в диапазоне 0,5-55,9 мг/м3, желтого вещества — 4,4-60,1 г/м3. Для оценки влияния водной взвеси на показатель ослабления света рассчитан ее относительный спектральный вклад в процентах, а также других основных оптически активных компонентов озерной воды — хлорофилла, желтого вещества и чистой воды.
Спектральный вклад взвеси в показатель ослабления света при λ=430 нм находился в диапазоне 4,4-71,3 %, при λ=550 нм — 11,7-76,3 %, при λ=670 нм — 0,5-59,5 %. Для определения гранулометрического состава и счетной концентрации частиц взвеси использован метод оптической микроскопии. По данным измерений (2013-2023 гг.), средневзвешенные радиусы частиц в пробах воды в поверхностном слое озера находились в интервале 0,5÷2,5 мкм, концентрации — от 1,0∙106 см-3 до 26,0∙106 см-3. Распределения частиц по размерам аппроксимировали функцией Юнге с коэффициентом детерминации от 0,89 до 0,99.
Скачивания
Литература
Копелевич О.В. Малопараметрическая модель оптических свойств морской воды. Оптика океана. Т. 1. Физическая оптика океана / ред. А.С. Монин. М.: Наука, 1983. С. 208–234.
Маньковский В.И. Спектральный вклад компонентов морской воды в показатель ослабления направленного света в поверхностных водах Средиземного моря // Морской гидрофизический журнал. 2011. № 5. С. 14–29.
Левин И.М. Малопараметрические модели первичных оптических характеристик морской воды // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2014. Т. 7. № 3. С. 3–22.
Churilova T.Ya., Moiseeva N.A., Latushkin A.A. et al. Preliminary Results of Bio-Optical Investigations at Lake Baikal // Limnology and Freshwater Biology. 2018. No 1. Р. 58-61.
Shi L., Mao Z., Wu J. et al. Variations in Spectral Absorption Properties of Phytoplankton, Non-Algal Particles and Chromophoric Dissolved Organic Matter in Lake Qiandaohu // Water. 2017. No 9 (352). P. 1-20.
Akulova O.B., Bukaty V.I., Kirillov V.V. Optical Characteristics of Water at the Mouth of the Ob River // Limnology and Freshwater Biology. 2021. No 3. P. 1147-1151.
Clavano W.R., Boss E., Karp-Boss L. Inherent Optical Properties of Non-Spherical Marine-Like Particles — from Theory to Observation // Oceanography and Marine Biology: An Annual Review. 2007. No 45. P. 1-38.
Суторихин И.А., Букатый В.И., Харламова Н.Ф., Акулова О.Б. Климатические условия и гидрооптические характеристики пресноводных озер Алтайского края : монография / отв. ред. В.Н. Седалищев, Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т вод. и экол. проблем, М-во образования и науки РФ, Алт. гос. ун-т. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2016. 162 с.
Акулова О.Б., Букатый В.И., Кириллов В.В. и др. Водная взвесь и ее влияние на спектральное ослабление света в озерной воде // Известия Алтайского государственного университета. 2021. № 4 (120). С. 11-16. DOI: 10.14258/ izvasu(2021)4-01
Акулова О.Б., Букатый В.И., Марусин К.В. Многолетняя динамика спектральной прозрачности воды на разных глубинах озера Красиловское (Алтайский край) // Известия Алтайского отделения Русского географического общества. Раздел 2. Гидрология. Климат. 2023. № 4 (71). С. 15-24.
Nyquist G. Investigation of Some Optical Properties of Sea Water with Special Reference to Lignin Sulfonates and Humic Substances: Ph. D. thesis. Goteborg, 1979. 200 p.
Bader H. The Hyperbolic Distribution of Particle Sizes // Journal of Geophysical Research. 1970. Vol. 75 (15). P. 2822-2830.
Ерлов Н.Г. Оптика моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 248 с.
References
Kopelevich O.V. Low-parameter Models of Optical Properties of seawater. Ocean Optics. T.1. Physical Optics of the Ocean. Moscow: Nauka, 1983. P. 208-234. (In Russ.).
Mankovskiy V.I. Spectral Contribution of Components of Seawater to an Indicator of Weakening of a Directional Light in a Surface Water of the Mediterranean Sea. Marine Hydrophysical Journal. 2011. No 5. P. 14-29. (In Russ.).
Levin I.M. Few-Parameter Optical Models of Seawater Inherent Optical Properties. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2014. No 7 (3). Р. 3-22. (In Russ.)
Churilova T.Ya., Moiseeva N.A., Latushkin АА. et al. Preliminary Results of Bio-Optical Investigations at Lake Baikal. Limnology and Freshwater Biology. 2018. No 1. Р. 58-61.
Shi L., Mao Z., Wu J. et al. Variations in Spectral Absorption Properties of Phytoplankton, Non-Algal Particles and Chromophoric Dissolved Organic Matter in Lake Qiandaohu. Water. 2017. No 9 (352). P. 1-20.
Akulova O.B., Bukaty V.I., Kirillov V.V. Optical Characteristics of Water at the Mouth of the Ob River. Limnology and Freshwater Biology. 2021. No 3. P. 1147-1151.
Clavano W.R., Boss E., Karp-Boss L. Inherent Optical Properties of Non-Spherical Marine-Like Particles — from Theory to Observation. Oceanography and Marine Biology: An Annual Review. 2007. No 45. P. 1-38. 8. Sutorikhin I.A., Bukatyy V.I., N.F. Kharlamova, Akulova O.B. Climatic Conditions and Hydrooptic Characteristics of Freshwater Lakes of the Altai Krai: monograph. otv. red. VN. Seda-lishchev, Grew. acad. sciences, Sib. Department, Water In. And ecol. Problems, Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Altai State University. Novosibirsk: Publishing House of the SB RAS, 2016. 162 р. (In Russ.).
Akulova O.B., Bukaty V.I., Kirillov V.V. et al. Water Suspension and Its Effect on the Spectral Attenuation of Light in Lake Water. Izvestiya of Altai State University. 2021. No 4 (120). Р. 11-16. (In Russ.). DOI: 10.14258/izvasu(2021)4-01.
Akulova O.B., Bukaty V.I., Marusin K.V. Long-Term Dynamics of Spectral Transparency of Water at Different Depths of Lake Krasilovskoye (Altai Krai). Bulletin of the Altay Branch of the Russian Geographical Society. Section 2. Hydrology. Climate. No 4 (71). P. 15-24. (In Russ.).
Nyquist G. Investigation of Some Optical Properties of Sea Water with Special Reference to Lignin Sulfonates and Humic Substances: Ph. D. thesis. Goteborg, 1979. 200 p.
Bader H. The Hyperbolic Distribution of Particle Sizes. Journal of Geophysical Research. 1970. Vol. 75 (15). P. 2822-2830.
Erlov N.G. Sea Optics. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1980. 248 p. (In Russ.).
Copyright (c) 2024 Ольга Борисовна Акулова, Владимир Иванович Букатый, Константин Владимирович Лаптев, Константин Валерьевич Марусин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
