Strumień energii PUR_PSP

Jest to suma energii światła (wyrażona w mega dżulach) pochłoniętego tylko przez pigmenty fotosyntetyczne fitoplanktonu w całej kolumnie wody pod powierzchnią 1 metra kwadratowego w ciągu podanej doby. Część tej energii jest przekształcana na energię chemiczną w procesie fotosyntezy materii organicznej zachodzącym w tych komórkach, w odróżnieniu od energii pochłoniętej przez pigmenty fotoochronne, która nie bierze udziału w procesie fotosyntezy. Pozostała część tej pochłoniętej energii jest częściowo zamieniana na ciepło wydzielane z komórki do otoczenia a reszta wypromieniowuje z komórki w postaci światła w procesie luminescencji (tj. głównie luminescencji chlorofilu a).

Definicja energii PUR (Woźniak, 2008):

$$PUR(z,t)=\int_{400nm}^{700nm}E_0(\lambda,z,t)a_{pl,PSP}(\lambda,t)d\lambda$$

gdzie

$$E_0 (\lambda, z, t)$$– widmo oświetlenia skalarnego na głębokości z

$$a_{pl,PSP}(\lambda, z, t)$$ – widmo współczynnika absorpcji światła przez pigmenty fotosynetyczne fitoplanktonu na głębokości z

$$\lambda$$ - długość fali światła [nm]

$$z$$ – głębokość [m]

$$t$$ - czas [s]

Dobową dozę energii PUR_PSP otrzymuje się całkując wartości energii PUR_PSP po głębokości (od powierzchni do 1.5 głębokości warstwy eufotycznej) i po czasie (24 godziny).

Metodyka

Energia PUR_PSP wyznaczana jest za pomocą modelu DESAMBEM (Woźniak i in., 2008). Danymi wejściowymi do tego modelu są: doza promieniowania PAR na powierzchni akwenu oraz stężenie chlorofilu a na powierzchni morza C_a(0).

Przy pomocy modelu DESAMBEM wyznaczane są pola światła w toni wodnej , które pozwalają określić oświetlenie na poszczególnych głębokościach, wyliczane są również pionowe profile koncentracji pigmentów fotosyntetycznych fitoplanktonu (Majchrowski i in.,2007 ) oraz spektralne współczynniki absorpcji światła przez pigmenty fotosyntetyczne fitoplanktonu na tych samych głębokościach (Ficek i in. 2004). Wielkości te pozwalają wyznaczyć dobową dozę energii PUR_PSP.

Walidacja

Przyjmuje się, że błędy metody wyznaczania strumienia energii PUR_PSP są takie same jak w przypadku strumienia energii PUR.