Сокращения 3
Введение 4
1 Балтийское море и Финский залив 5
1.1 Физико-географическое описание района 5
1.2 Описание температурных условий 6
1.3 Химико-биологические условия восточной части Финского залива
2 Мониторинг биооптических характеристик вод восточной части
Финского залива
2.1 Экологическое состояние Финского залива 17
2.2 Теоретические основы биооптического мониторинга 18
2.3 Параметризация: моделирование и оценка 20
2.4 Методы исследования 21
3 Анализ пространственно-временной изменчивости
биооптических характеристик
3.1 Выбор района исследований и исходных данных 24
3.2 Анализ пространственно-временной изменчивости прозрачности и флюоресценции
Заключение 41
Список использованных источников 42
Приложения
Финский залив с давних времен играет важную роль в развитии северо-западного региона Российской Федерации. На его берегах расположено множество природных и исторических достопримечательностей, они густо заселены; существует множество промышленных комплексов, а в водах активно развит рыбный промысел.
Благодаря географическому положению, Финский залив обладает рядом особенностей. А именно: низкая соленость и ограниченный водообмен с открытой частью Балтийского моря, значительное влияние метеорологических факторов на гидрологические характеристики . Вследствие антропогенного воздействия в воды залива поступает большое количество биогенов, которое влияет на экологическое состояние вод Финского залива.
Целью данной работы является изучение пространственно-временной изменчивости биооптических характеристик восточной части Финского залива.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Проанализировать методы биооптического мониторинга водной среды;
2. Провести статистический анализ значений прозрачности и флюоресценции хлорофилла in vivo;
3. Провести параметризацию вертикальных профилей флюоресценции хлорофилла in vivo;
4. Провести анализ пространственно-временной изменчивости биооптических характеристик в водах восточной части Финского залива;
Балтийское море и Финский залив
В заключении приведены основные результаты, полученные в ходе проведения данного исследования.
Проанализированы методы биооптического мониторинга водной среды. На данный момент имеются различные методы исследования: определение in vivo флюоресценции с помощью флюориметра; определение концентрации хлорофилла in-sito и дистанционными методами; измерение глубины прозрачности с помощью диска Секки.
Был проведен статистический анализ значений прозрачности и флюоресценции хлорофилла in vivo и по таким параметрам как: стандартное отклонение, максимальное и минимальное значение ряда, вертикальный градиент.
Так же, была проведена параметризация вертикальных профилей флюоресценции хлорофилла in vivo по модели Matsumura и Shiomoto, в ходе которой было выявлено три типа вертикального распределения флюоресценции хлорофилла и оценено качество работы использованной модели при различных гидрометеорологических условиях.
Был проведен пространственно-временной анализ биооптических характеристик. Глубина прозрачности увеличивалась в западном направлении. Широтная изменчивость не была выявлена, в связи с отсутствием данных по северному берегу восточной части Финского залива. Анализ вертикальных профилей флюоресценции за 2012 и 2013 года выявил общие закономерности формирования профилей. Наибольшее влияние на формирование профилей оказывают гидрологические условия.
Для дальнейшего понимания формирования профилей необходимо проводить дальнейшие исследования.
