Алгоритм математической обработки профилей биолюминесценции для изучения мелкомасштабной агрегированности планктона

от

И.М. Серикова

ФИЦ “Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН”, г.  Севастополь,  пр. Нахимова, 2

E-mail: irasimwin@yandex.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2020-1-145-152

УДК 519.254:591.148:574.52:574.583

Реферат:

     В настоящей работе предлагается алгоритм обработки полей биолюминесценции и сопутствующих гидрологических параметров, полученных при многократных вертикальных зондированиях водной толщи гидробиофизическим приборным комплексом «Сальпа». В результате применения алгоритма могут быть получены оценки вертикальных и горизонтальных размеров тонкоструктурных неоднородностей поля биолюминесценции, генерируемого слоями скоплений светящегося планктона, и изучены механизмы их образования. На примере измерений в разных районах Мирового океана установлена протяженность тонких слоев скоплений планктона, достигающая 4000 м, при этом их средние вертикальные размеры составляют от 3 до 7,5 м. Таким образом, отношение вертикальных и горизонтальных размеров агрегаций светящегося планктона, как и для тонкоструктурных неоднородностей термохалинных полей, составляет примерно 10-3. В результате применения настоящей методики показано влияние внутренних волн на структуру поля биолюминесценции. Их сдвиговый и деформирующий эффект выявлен как по форме сглаженных профилей биолюминесценции, так и по вертикальным смещениям тонкоструктурных неоднородностей, синхронным с колебаниями изотерм. В силу этого предложено вычленять такие колебания, временно деформирующие структуру поля биолюминесценции, при изучении его вертикальной и горизонтальной неоднородности.

     В качестве примера использования предложенного алгоритма приведены результаты, полученные на отдельных станциях, выполненных в северо-западной части Черного моря и в тропической Атлантике, на которых производилось не менее 30 зондирований. По итогам анализа был сделан вывод, что тонкая структура поля биолюминесценции устойчиво сохраняется на протяжении всей серии ночных зондирований. Показана приуроченность тонкой структуры поля биолюминесценции к тонкоструктурным неоднородностям термохалинных полей.

Ключевые слова: поле биолюминесценции, термохалинная структура, мелкомасштабная неоднородность планктонных скоплений.

Для цитирования пройдите по ссылке DOI и используйте опцию Actions-Cite или скопируйте:

[IEEE] И.М. Серикова, “Алгоритм математической обработки профилей биолюминесценции для изучения мелкомасштабной агрегированности планктона”, Системы контроля окружающей среды, вып. 1, с. 145–152, март 2020.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

  1. Donaghay P.L., Osborn T.R. Toward a theory of biological-physical control of harmful algal bloom dynamics and impacts // Limnol. and Oceanogr. 1997. Vol. 42. № 5. Part P. 1283–1296.
  2. Тимонин А.Г. Исследования вертикального микрораспределения океанического зоопланктона // Океанология. 1976. Т.16. № 1. С.143–150.
  3. Owen R.W. Microscale and finescale variations of small plankton in coastal and pelagic environments // J. Mar. Res. 1989. Vol. № 1. P. 197–240.
  4. Биолюминесценция океана / И.И. Гительзон, Л.А. Левин, Р.Н. Утюшев [и др.]. СПб: Гидромет. 1992. 284 с.
  5. Токарев Ю.Н., Василенко В.И., Жук В.Ф. Новый гидробиофизический комплекс для экспрессной оценки состояния прибрежных экосистем // Современные методы и средства океанологических исследований: Материалы XI Междунар. науч.-техн. конф., 25–27 ноября 2009,  г. Москва.  М.: РАН. 2009. С. 23–27.
  6. Серикова И.М., Токарев Ю.Н., Загородняя Ю.А., Василенко В.И. Тонкая структура поля биолюминесценции и ее обусловленность характеристиками планктона и  гидрологической  структурой вод в Черном море // Морской экологический   журнал.   2010.  Т. 9. № 4. С. 86–101.
  7. Серикова И.М. Тонкая структура поля биолюминесценции как показатель агрегированности планктонних организмов и ее связь с динамическим режимом водних масс: автореф. дис… канд. биол. наук. Севастополь. 2005. 23 с.
  8. Битюков Э.П., Ольшанский Ю.И., Серикова И.М. Тонкая структура поля биолюминесценции и ее связь с распределением гидрологических характеристик. М., 1988. 15 с.: Деп.в ВИНИТИ 04.88, N2495–В88.
  9. Битюков Э.П., Ольшанский Ю.И., Серикова И.М. Тонкая структура поля биолюминесценции и ее связь с распределением гидрологических характеристик //  Океанология.   Т. 28. № 5. С. 752.
  10. Монин А.С., Озмидов Р.В. Океанская турбулентность. Л.: Гидромет., 1981. 320 с.
  11. Федоров К.Н. Тонкая термохалинная структура вод океана. Л.: Гидромет., 1976. 184 с.
  12. Серикова И.М., Полников В.Г. Вертикальная тонкая структура поля биолюминесценции в экосистеме Черного моря // Материалы конф. «Экология и рациональное использование природных ресурсов Южного региона Украины». Севастополь, 1984. Ч. 2. С.310–313: Деп. в ВИНИТИ 08.10.84, N6612–84 Деп.

Loading