Okyanus rengindeki uydular, klorofil, askıdaki madde ve çözünmüş organik maddeyi tahmin ederek su kalitesi ve ekosistem dinamikleri hakkında önemli bilgiler sağlar. Uydu sinyallerindeki saçılımı ve emilimi ortadan kaldırma süreci olan atmosferik düzeltme, bu analizlerin merkezinde yer alır.
Geleneksel algoritmalar, deniz suyundan gelen yakın kızılötesi sinyallerin ihmal edilebilir düzeyde olduğunu varsayar; bu basitleştirme, bulanık kıyı bölgelerinde sıklıkla başarısız olur. Bu sorunu daha da karmaşık hale getiren çoğu model, deniz suyu emilimini sabit olarak ele alıyor ve sıcaklık değişimlerinin neden olduğu doğal değişkenliği göz ardı ediyor. Bu tür gözetimler balıkçılık, kirlilik takibi ve iklim çalışmaları için kullanılan veri ürünlerini bozabilir. Bu sorunlardan dolayı, çevresel değişkenliği açıkça hesaba katan algoritmalara acil bir ihtiyaç vardır.
Çin Okyanus Üniversitesi’nden araştırmacılar ve işbirlikçileri, uzaktan algılama doğruluğunda ileriye doğru büyük bir adım atıldığını bildirdi. Uzaktan Algılama Dergisi. Çalışmaları, deniz suyu sıcaklığı etkilerini uydu işlemeye dahil eden yükseltilmiş bir atmosferik düzeltme algoritması olan ACiter-T’yi tanıtıyor.
Simüle edilmiş verileri ve 500’den fazla uydu yerinde eşleştirmeyi kullanan ekip, sıcaklığa göre ayarlanmış yöntemin bulanık ve soğuk sularda veri toplamayı önemli ölçüde iyileştirdiğini gösterdi. Bu yenilik, küresel okyanus rengi izleme sistemlerinin güvenilirliğini güçlendiriyor.
Ekip ortak bir düzeltme şeması olan Yakın Kızılötesi Yinelemeli ACiter’a odaklandı. Birçok koşula dayanıklı olmasına rağmen ACiter, 22 °C’de saf deniz suyu için sabit bir emme katsayısı varsayar. Bu çalışma, bu taban çizgisinden sapmaların, özellikle ±10 °C’nin üzerindeki sapmaların, özellikle mavi spektral bantlarda yansıma ölçümlerini çarpıtabileceğini ortaya çıkardı.
Bunu çözmek için araştırmacılar, laboratuvar ve saha verilerinden elde edilen sıcaklığa göre ayarlanmış emilim katsayılarını birleştiren ACiter-T’yi yarattılar. Geniş bir yelpazedeki klorofil, askıda partikül madde ve su sıcaklıklarına ilişkin sentetik veri kümeleri kullanılarak yapılan testler, sıcaklık dikkate alındığında yansımadaki hataların sistematik olarak azaldığını gösterdi. Oldukça bulanık ve soğuk sular için ortalama mutlak yüzde farkları, temel algoritmaya kıyasla %50’den fazla düştü.
AERONET-OC kıyı izleme sitelerinden 528 eşleşme kullanılarak yapılan doğrulama, bu gelişmeleri doğruladı. Örneğin Belçika’nın MOW1 tesisinde mavi bant yansımasındaki hatalar %23’ün üzerindeyken %10’un altına düştü. Ancak daha az bulanık sularda sıcaklık düzeltmeleri çok az fark yarattı; bu da ACiter-T’nin dinamik, karmaşık koşullar altında en etkili olduğunu gösteriyor. Bu sonuçlar birlikte, uydu okyanus rengi kazanımlarını şekillendirmede termal değişkenliğin kritik rolünü vurgulamaktadır.
Baş yazar Junwei Wang, “Bulgularımız, deniz suyu sıcaklığının sadece bir arka plan faktörü olmadığını, aynı zamanda uydu okyanus rengi ürünlerinde doğruluğun önemli bir etkeni olduğunu gösteriyor” dedi. “Atmosferik düzeltme sürecini sıcaklığa duyarlı parametrelerle iyileştirerek, kıyı ekosistemlerini izlemek için kullanılan verilerin güvenilirliğini önemli ölçüde artırabiliriz. Bu, politika yapıcıların, balıkçılık yöneticilerinin ve iklim bilimcilerinin, özellikle çevresel değişikliklerin en hızlı ve etkili olduğu bölgelerde, kararlarını daha kesin bilgilere dayandırmasını sağlar.”
ACiter-T algoritması, NASA ve diğer kurumlar tarafından yürütülenler de dahil olmak üzere operasyonel okyanus rengi görevleri için pratik bir geliştirmeyi temsil ediyor. Uydular, sıcaklığa bağlı optik değişiklikleri düzelterek kıyı ve nehir ağzı sistemlerindeki klorofil konsantrasyonları, tortu taşınımı ve su kalitesi hakkında daha güvenilir değerlendirmeler sunabilir. Bunun su ürünleri yetiştiriciliği, kirlilik izleme ve iklime uyum stratejileri için doğrudan uygulamaları vardır.
Anlık faydaların ötesinde, çalışma dinamik çevresel değişkenlerin Dünya gözlem modellerine dahil edilmesinin öneminin altını çiziyor. Küresel ısınmanın deniz suyu sıcaklığı değişkenliğini arttırması ve mevcut uzaktan algılama çerçevelerine meydan okuması nedeniyle bu tür ilerlemeler kritik öneme sahip olacaktır.
