Chlorofil a (dane satelitarne)

Stężenie chlorofilu a wyliczone na podstawie algorytmu wykorzystującego wartości reflektancji morza wyliczonej dla wybranych kanałów spektralnych na podstawie pomiarów radiacji oddolnej mierzonej przez radiometr satelitarny. Udostępniane obecnie w serwisie mapy wartości stężeń w przypowierzchniowej warstwie wody wyliczone są algorytmem SatBalt_v1, którego postać funkcyjna przedstawione jest poniżej

$$log(chl\: a[mg\:m^{-3}])=2-6.972*X+5.13*X^2$$

gdzie $$X=log(R_{rs}(531nm) / R_{rs}(645nm))$$

W serwisie System SatBałtyk rozkłady stężeń chlorofilu a w przypowierzchniowej warstwie wody podawane są w miligramach chlorofilu-a na metr sześcienny [mg Chl a m^-3].

 Walidacja (ocena dokładności)

Dokładność wyznaczania stężeń chlorofilu a w przypowierzchniowej warstwie Bałtyku za pomocą algorytmu SatBalt_v1 oceniono na podstawie różnicy stężeń obliczonych za pomocą algorytmu w czasie sytuacji bezchmurnych i wartości uzyskanych z pomiarów wykonanych in situ w czasie rejsów badawczych na r/v Oceania i monitoringu prowadzonego w ramach ICES w okresie lat 2010-2014. Należy jednak pamiętać, że ze względu na plamistą naturę rozkładów przestrzennych chlorofilu a, pomiary punktowe mogą odbiegać od wartości uśrednionych w całym pikselu o rozmiarach ok 1 x 1 km. Histogram błędów przedstawiony jest na rysunku obok. Błąd systematyczny tak wyliczonych wartości wynosi 35% natomiast błąd statystyczny szacowany jest na 150% . Stężenia chlorofilu a mają rozkład logarytmiczny i dlatego lepiej wyrazić błędny w statystyce logarytmicznej Błąd statystyczny (logarytmiczny czynnik błędu) wynosi 2.22, a dolna i górna granica błędu wynoszą odpowiednio:-55% i 220%. Logarytmiczny błąd systematyczny wynosił -28% .

Chlorofil a (model EcoSat)

Stężenie chlorofilu a obliczone na podstawie biomasy fitoplanktonu wyznaczonej za pomocą modelu ekohydrodynamicznego EcoSat. Mapy stężeń chlorofilu a o rozdzielczości 1 km otrzymywane są poprzez interpelację przestrzenną wyników modelu EcoSat, którego rozdzielczość przestrzenna wynosi od ok. 5,5 km. Obliczenia za pomocą modelu są wykonywane na 18 warstwach o zmiennej grubości, co pozwala obliczyć rozkłady pionowych stężeń chlorofilu a na różnych głębokościach. W serwisie SO SatBałtyk rozkłady stężeń chlorofilu a na powierzchni oraz na różnych głębokościach podawane są w miligramach chlorofilu-a na metr sześcienny [mg Chl a m-3], cztery razy na dobę.

Walidacja (ocena dokładności)

Dokładność wyznaczania stężeń chlorofilu a w Bałtyku za pomocą modelu EcoSat oceniono na podstawie różnicy stężeń obliczonych za pomocą modelu i pomiarów wykonanych monitoringu prowadzonego w ramach ICES w okresie lat 2010-2014. Należy jednak pamiętać, że ze względu na plamistą naturę rozkładów przestrzennych chlorofilu a, pomiary punktowe mogą odbiegać od wartości uśrednionych w siatce numerycznej modelu o rozmiarach 5,5 x 5,5 km. Może wpływać na zawyżenie błędów, lecz nie ma innej metody oceny dokładności modelu. Błąd statystyczny, wyrażony jako odchylenie standardowe tych różnic oszacowano na 2.57 mg m-3 na otwartych wodach Bałtyku. Błąd systematyczny (średnia różnica) wynosi 0.25 mg m-3. Stężenia chlorofilu a mają rozkład logarytmiczny i dlatego lepiej wyrazić błędny w statystyce logarytmicznej (rysunek). Błąd statystyczny (logarytmiczny czynnik błędu) wynosi 2.36, a dolna i górna granica błędu wynoszą odpowiednio:-57.7% i 136.4%. Logarytmiczny błąd systematyczny wynosił 1.5% .

Odnośniki do parametru w Systemie SatBałtyk:

Chlorofil a (SatBalt_v1) 

Chlorofil a (model EcoSat) (dla zalogowanych użytkowników)