银娱优越会geg中国有限公司 追踪光从冰层下面到开阔水域的传播
- 哈德逊湾系统研究 (BaySys)
- 丽莎·马修斯
在冬季,海冰就像一层覆盖大片水团的毯子。它限制了海洋和大气之间的热量和气体传递量,并减少了进入下面水柱的太阳辐射水平。虽然几乎 90% 的入射光被积雪覆盖的冰面反射,但在早春只有不到 1% 银娱优越会geg中国有限公司到达冰层底部。冰雪晶体以及烟灰、沉积物和冰生物群等杂质会吸收并反射向下传播银娱优越会geg中国有限公司束。随着晚春气温的升高,积雪变成了裸露的冰和淡水融水池的镶嵌物,冰盖变得更加透明。在此期间,池塘较暗的表面仅反射 60% 至 40% 的入射太阳辐射,因此冰底银娱优越会geg中国有限公司照水平足以满足冰藻的生长,并在初夏时满足冰下浮游植物的生长。然而,冰下大型浮游植物丰度的时间和位置仍未得到充分研究,这使得冰下光学测量至关重要。
2017 年哈德逊湾宽阔游轮登上CCGS 阿蒙森,作为 BaySys 项目的一部分,为我们曼尼托巴大学和魁北克大学 Rimouski 光学团队创造了一个独特的机会,研究从春季冰雪融化开始到夏季大面积开放水域的水下灯光可用性的巨大变化。对我们来说重要的是,有多少光透过具有不同表面特性的冰层,以及光的数量和质量如何随着水深的增加而变化。光量的变化提供了有关悬浮物质或溶解在水中的物质的量的信息。例如,藻类细胞中的叶绿素吸收特定波长银娱优越会geg中国有限公司,因此这些波长的吸收强度可以让我们估计水柱中藻类生物量的数量。我们感兴趣的另一个因素是浮游植物和沉积物等颗粒银娱优越会geg中国有限公司反射,也称为反向散射信号。它与水有很大不同,在冰盖消失后可以被卫星探测到。沉积物反向散射信号的遥感可用于追踪流入海洋的河流羽流以及监测海岸侵蚀和沉积。遥感还提供有关大范围叶绿素浓度和藻类丰度的信息。然而,区分不同反向散射信号的算法需要使用现场收集的数据进行验证,这就是我们在船上安装大型光学装置的原因阿蒙森.
计划部署连接到大型金属框架的各种传感器来测量光传播。这些仪器测量开放水域和冰覆盖水域的波长,从表面到完全黑暗的深度。其他仪器记录颗粒尺寸、光吸收和反向散射信号。从特定深度收集和过滤水样旨在提供有关颗粒和溶解物质(例如藻类色素、颗粒碳和有色溶解有机物)浓度的附加信息。同时测量入射太阳辐射及其在水和冰表面的反射,可以完整地了解穿透冰盖和水柱银娱优越会geg中国有限公司量以及不同成分如何影响其传播。
为了能够回答我们的研究问题,我们有必要在哈德逊湾仍被大量冰雪覆盖时到达。然而,我们的船需要在纽芬兰周围的水域进行破冰,这增加了我们向北航行的延误。因此,随着海冰融化的进展,全面监测光传输、河流沉积物负荷和藻类生产力变化的可能性很快就消失了,我们的巡航最终被取消。现在,我们希望明年能再次进行一次全海湾巡航,以回答我们的问题,并为了解光谱光分布与海冰融化期间水柱中溶解和颗粒物质浓度之间的联系做出贡献。
阿蒙森号上的 BaySys 光学团队:首席执行官:Lisa Matthes、Atreya Basu、Christopher Peck 和 Jens EhnUQAR:卢卡斯·弗雷塔斯-巴贝多斯