西奇深度

估计Kd的一种粗略的视觉方法是基于被称为塞奇圆盘的装置,在光电仪器成熟之前通常使用,但今天不使用。一个直径20至30厘米的白色圆盘被放入水中,并记录下它刚刚从视野中消失的深度。这被称为塞奇圆盘透明度,或称为塞奇深度,ZSD。Poole和Atkins(1929)在海水测量的基础上,经验观察到Secchi深度与下沉辐照度的垂直衰减系数近似成反比,并指出ZSD因此可以用来估计Kd:得到的值将适用于与人眼光谱灵敏度曲线大致对应的相当宽的波段。为了计算Kd,可以使用Kd = 1.44/ ZSD的关系

利用Duntley和Preisendorfer的对比度透过率理论,Tyler(1968)得出结论,Secchi深度的倒数与(c + Kd),光束衰减和垂直衰减系数的和成正比,而不是与Kd单独成正比。在理论基础上,泰勒得出了关系式(c + Kd) = 8.69/ ZSD;Holmes(1970)在浑浊的沿海海水中测量得到(c + Kd) = 9.42/ ZSD。Vant和davis - colley(1984, 1988)还发现,新西兰的一些湖泊具有广泛的光学性质,在Secchi深度的倒数和(c + Kd)之间存在近似的线性关系。

由于在天然水域中,c通常远大于Kd,所以决定塞奇深度的因素更多地是c而不是Kd。在某些水域,例如在大部分海洋中,衰减和透明度的变化主要是由于系统的一个组成部分,如浮游植物的变化。因此,Kd和c将大致趋于共变,这将解释在这种情况下有时观察到的ZSD和Kd之间的反比关系的近似恒定。然而,一个先验的考虑表明,使用Secchi椎间盘有时可以得到非常不准确的Kd值。例如,如果由于颗粒水平的增加,水体中光散射的增加远远超过吸收的增加,那么c的增加就会远远超过Kd,而使用Kd = 1.44/ ZSD的关系就会高估Kd。事实上,现在有充分的实地证据表明,这种产物KdZSD远非恒定的,尤其是在内陆水域:在新西兰的湖泊中,它的变化高达5倍,在阿拉斯加的湖泊中高达7倍与理论一致,Secchi深度对浊度特别敏感。

Preisendorfer (1986a, b)对Secchi椎间盘手术的物理和生理基础进行了全面的描述,H0jerslev(1986)也对该主题进行了综述。Preisendorfer得出结论,Secchi圆盘的主要功能,实际上也是它的唯一合理理由être,是提供一个简单的ZSD或推断量(c + Kd)(约为9/ZSD,可以合理地称为对比度衰减系数707,1403)的水清晰度直观指数。同样,davis - colley和Vant(1988)在对新西兰27个湖泊的塞奇深度和其他光学特性之间的关系进行了广泛研究的基础上,提出该装置应被视为测量图像衰减,而不是漫射光衰减。

继续阅读:标量辐照度

这篇文章有用吗?

0 0

读者的问题

  • 弗雷德里克
    赛奇盘和主要功能是什么?
    一年前
  • 赛奇盘是一种用来测量湖泊、溪流和海洋中水的清澈度的仪器。它由一个涂有黑白两面的圆盘组成。通过将圆盘放入水中,用户可以测量透明度的水平,并得到水的浑浊度的大致测量值。赛奇盘的主要功能是指示浮游生物、藻类和其他悬浮在水中的颗粒的水平。