极地研究 ›› 2010, Vol. 22 ›› Issue (2-Chinese): 91-103.DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00091
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赵进平1,王维波1,Cooper Lee2
摘要: 光合有效辐射(PAR)是重要的生物光学量,与海洋浮游植物的初级生产过程有密切联系。PAR通常由单波段的PAR传感器直接测量,也可以由多光谱数据计算。在极区用多光谱数据计算PAR不仅面对不同谱宽度的问题,而且还有海冰的影响。本文研究了4种可能导致PAR计算误差的主要因素。多光谱仪器避开了大气对太阳辐射的主要吸收带,用多光谱数据计算会对PAR高估。实测数据分析表明多光谱计算的PAR与高光谱数据的计算结果非常接近,误差在1%以内。用本文建立的拟合函数进行校正,校正后的结果与高光谱数据计算的结果达到同样的精度。计算PAR的衰减率要用到进入海水表面的PAR(PAR0),本文提出先确定表层衰减系数,再通过最小二乘拟合确定PAR0值,与水下观测数据有很好的衔接。海上同一站位不同时间的观测数据计算的PAR衰减系数相差很小,表明PAR的衰减系数是海水的光学性质,与辐射强度无关。在海冰覆盖的条件下,PAR的观测结果与无冰海水的PAR有明显差别。由于海冰选择性的吸收,穿透海冰进入海洋的PAR组分已经不同,海水对PAR的衰减系数也会相应变化。由此可以推断,不同海冰中成分的差别将导致进入海水中PAR的差别,影响PAR的衰减特性。通过本文的研究,解决了在极区用多光谱计算PAR的各种问题,使多光谱数据成为PAR的重要数据源。