Secchi-schijfdiepte: A new theory and mechanistic model for underwater visibility

Secchi disk depth (ZSD) is een maat voor de doorzichtigheid van het water, waarvan de interpretatie brede toepassingen kent, van het zicht van duikers tot studies over klimaatverandering. Deze transparantie is in de afgelopen 60 + jaar verklaard met de onderwaterzichtbaarheidstheorie, de tak van de algemene zichtbaarheidstheorie voor visueel bereik in water. Door een grondige herziening van de fysische processen die betrokken zijn bij de visuele waarneming in water, tonen wij echter aan dat deze theorie de waarneming van een Secchi-schijf door een menselijk oog mogelijk niet exact weergeeft. Verder actualiseren we de Wet van Contrastreductie, een sleutelbegrip in de zichtbaarheidsleer, en ontwikkelen we een nieuw theoretisch model om ZSD te interpreteren. In tegenstelling tot het klassieke model dat sterk steunt op de straalverzwakkingscoëfficiënt, steunt het nieuwe model alleen op de diffuse verzwakkingscoëfficiënt bij een golflengte die overeenkomt met de maximale doorzichtigheid voor dergelijke interpretaties. Dit model is vervolgens gevalideerd met behulp van een grote (N = 338) dataset van onafhankelijke metingen voor oceaan-, kust- en meerwateren, waarbij de resultaten een uitstekende overeenkomst (~ 18% gemiddeld absoluut verschil, R2 = 0,96) laten zien tussen gemeten en theoretisch voorspelde ZSD variërend van < 1 m tot > 30 m zonder regionale afstemming van enige modelparameters. Deze studie geeft een meer gegeneraliseerde kijk op visuele ranging, en het mechanistische model zal naar verwachting de huidige capaciteit in het monitoren van watertransparantie van de wereldwijde aquatische milieus via satelliet remote sensing aanzienlijk verbeteren.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.