2.6.3. Индекс цвета воды

Индекс цвета воды, представляющий собой отношение яркостей выходящего из моря излучения в двух спектральных участках , в Черном море измерялся фотометром-яркомером, в котором были установлены светофильтры с эффективными длинами волн λ1 = 540 нм, λ2 = 420 нм. Величина индекса цвета зависит от соотношения

,

где σ↑ – показатель рассеяния света назад, κ – показатель поглощения.

Индекс цвета тесно коррелирует с цветом воды, определяемой по стандартной шкале в баллах, и с относительной прозрачностью воды (глубина видимости белого диска). Он также является хорошим показателем продуктивности вод. Вследствие этого в [41] индекс цвета был использован для оптической классификации морских вод (табл. 2.11).

Таблица 2.11

Классификация вод по величине индекса цвета I (540/420)

Тип воды Индекс цвета
I (540/420)
Глубина видимости белого диска Цвет воды,
баллы
Концентрация хлорофилла, мг/м3 Продуктивность вод
1
2
3
4
5
6
7
<0,05
0,05-0,15
0,15-0,40
0,40-1,00
1,00-1,80
1,80-3,20
>3,20
>35
25-35
17-25
11-17
7-11
5-7
<5
1-2
2-3
3-5
5-7
7-10
10-13
>13
<0,03
0,03-0,07
0,07-0,18
0,18-0,40
0,40-0,70
0,70-1,10
>1,00
Олиготрофные
Олиготрофные
Олиготрофные
Мезотрофные
Эвтрофные
Эвтрофные
Эвтрофные

Пределы изменения индекса цвета в Черном по наблюдениям в период 1974–1988 гг. составили I (540/420) = 0,3 ÷ 10,0, что соответствует типам вод 3–7. В таблице 2.12 приведены среднемноголетние (1974–1988 гг.) и экстремальные значения индекса цвета в различные сезоны для глубоководной области восточной и западной частей моря.

Таблица 2.12

Средняя величина индекса цвета I (540/420) и пределы его изменчивости
в период 1974–1988 гг. в глубоководной области Черного моря [42]

Месяцы Индекс цвета I (540/420)
Западная часть < 34° в.д. Восточная часть > 34° в.д.
Среднее Мин. Макс. Коэф. вариации Среднее Мин. Макс. Коэф. вариации
Март-апрель 1,70 0,30 10,5 0,70 1,08 0,75 2,2 0,23
Май-июнь 1,90 0,85 3,0 0,34 3,30 0,65 7,5 0,60
Июль-август 0,95 0,30 2,0 0,32 0,64 0,30 3,0 1,10
Сентябрь-октябрь 1,23 0,45 3,6 0,73 - - - -
Ноябрь-декабрь 1,69 0,65 4,3 0,49 0,98 0,65 1,6 0,26

Для сравнения, в экспедициях МГИ в Средиземном море регистрировались следующие величины индекса цвета: в Эгейском море от пролива Дарданеллы в юго-западном направлении I (540/420) = 0,24 ÷ 2,0; в Ионическом море на 36°30' с.ш. I (540/420) = 0,11 ÷ 0,27.

Годовой ход индекса цвета вод в Черном море в общих чертах такой же, как и относительной прозрачности воды (рис. 2.6), но с некоторым сдвигом. При осреднении за более длительные интервалы времени оба параметра относительно их среднегодовых величин изменяются согласованно – таблица 2.13.

Таблица 2.13

Годовой ход индекса цвета (западная часть моря) и глубины
видимости белого диска относительно их среднегодовых величин [42]

Параметр I (540/420) Zб, м
Среднегодовой 1,49 16,8
Отклонение
    март-июнь
    июль-октябрь
    ноябрь-декабрь

+ 0,31
– 0,40
+ 0,20

– 1,7
+ 1,4
– 0,2

На рис. 2.18, 2.19 представлены карты среднемноголетних (1976–1978 гг.) величин индекса цвета в западной части Черного моря в зимний и летний периоды года [4]. Индекс цвета измерялся в световой шахте на НИС «Академик Вернадский» на глубине 6 метров. Величина индекса цвета на глубине 1 метр вычисляется по формуле .