Предлагается компенсационный подход, направленный на исключение методических погрешностей при измерениях спектрального показателя ослабления света в морской воде, и описывается схема прозрачномера, в котором реализован данный подход. Особенность предлагаемой оптической схемы состоит в том, что измерительный и опорный лучи формируются идентичными оптическими элементами, составляющими опорный и измерительный каналы, при этом оба канала выведены в измеряемую среду. В такой оптической схеме отпадает необходимость введения поправки на изменение коэффициента отражения поверхностей оптических деталей, соприкасающихся с морской водой, при погружении прибора в море, или проведения сложной калибровки с использованием особо чистой воды. В результате появляется возможность использования калибровки прибора на воздухе для определения показателя ослабления непосредственно в измеряемой среде после погружения прибора в воду. Т.к. измерения фактически выполняются на двух оптических базах, может быть выполнена самокалибровка прибора без использования аттестованной эталонной воды с известными оптическими характеристиками. В качестве источника светового излучения применен мощный многоэлементный семицветный светодиод.
The results of comprehensive monitoring of anthropogenic impact on some coastal water areas of the Black Sea are presented. Multispectral satellite imagery and sea truth hydrooptical and hydroacoustical data acquired aboard research vessels are used as the main information sources. In the course of monitoring, more than 300 multispectral Resurs-P, GeoEye, WorldView, Landsat, Sentinel-2 and other satellite images of water areas near the cities of Sevastopol and Gelendzhik were systematized and analyzed. For processing the multispectral satellite imagery, we use an approach based on the calculation and analysis of distributions of relative variability characteristics of the backscattering signal in different regions of the electromagnetic spectrum (color indices). The sea truth measurements, which were carried out using a SIPO9 light attenuation index spectral meter and an ADCP acoustic Doppler profilometer, allowed us to detect submerged pollutant plumes and validate the results of satellite data processing. By using the suggested methods, we found and quantified the characteristics of intensive anthropogenic impacts due to submerged outfalls in the coastal waters near Sevastopol and Gelendzhik. Processing the multispectral satellite imagery and sea-truth data revealed several disruptions in the outfall collectors located in these coastal waters.
В 2015-2016 гг. были выполнены комплексные исследования подводного плюма, наблюдаемого из космоса в районе основного глубинного стока г. Севастополь. В судовых экспедициях на сетке станций были получены вертикальные гидрологические профили, профили течений и оптических характеристик вод, а также отобраны пробы воды для химического и микробиологического анализа. Работы сопровождались съёмками с бортов различных спутников. Достоверно показано, что плюм представляет собой слои мутных вод, вытянутые вдоль берега на расстояние в несколько километров и локализованные на глубине пикноклина. При подъеме пикноклина к поверхности плюм можно наблюдать в видимом диапазоне из космоса. Анализ контактных данных указывает, что существование плюма является следствием аварийного состояния подводного коллектора сбросовой системы. Это подтверждается и результатами анализа спутниковых изображений. Представлена оценка расположения предполагаемого разрыва трубопровода. В области источника загрязнений происходит отрыв объемов мутных вод от основного слоя и подъем их на морскую поверхность. Воды плюма по химическому составу соответствуют сточным канализационным водам. Существование плюма вблизи берега приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, в частности, концентрация ионов аммония в районе плюма в 2 раза превышает предельно допустимую, а данные микробиологических анализов указывают на дестабилизацию микробного сообщества и деструктивные процессы в фитопланктоне, вызванные загрязнением.