La turbidez del océano es una medida de la cantidad de turbidez o neblina en el agua del mar causada por partículas individuales que son demasiado pequeñas para ser vistas sin aumento. Las aguas oceánicas muy turbias son aquellas con muchas partículas dispersantes en ellas. Tanto en aguas muy absorbentes como en aguas muy dispersantes , la visibilidad en el agua es reducida. El agua muy dispersante (turbia) todavía refleja mucha luz, mientras que el agua muy absorbente, como un río o lago de aguas negras, es muy oscura. Las partículas dispersantes que hacen que el agua sea turbia pueden estar compuestas de muchas cosas, incluidos sedimentos y fitoplancton .
Hay varias formas de medir la turbidez del océano, incluidos vehículos remotos autónomos, transmisiones desde barcos y satélites.
Desde un satélite , se puede realizar una medición indirecta de la turbidez del agua examinando la cantidad de reflectancia en la región visible del espectro electromagnético . Para el Radiómetro Avanzado de Muy Alta Resolución (AVHRR), la elección lógica es la banda 1, que cubre longitudes de onda de 580 a 680 nanómetros , el naranja y el rojo. Para hacer productos derivados que sean comparables en el tiempo y el espacio, se requiere una corrección atmosférica . Para ello, se calculan los efectos de la dispersión de Rayleigh en función del ángulo de visión del satélite y el ángulo cenital solar y luego se restan de la radiancia de la banda 1. Para una corrección de aerosol , se utiliza la banda 2 en el infrarrojo cercano. Primero se corrige para la dispersión de Rayleigh y luego se resta de la banda 1 corregida de Rayleigh. Se supone que la banda 2 corregida de Rayleigh es la radiancia de aerosol porque no se espera una señal de retorno del agua en el infrarrojo cercano , ya que el agua es muy absorbente en esas longitudes de onda. Debido a que las bandas 1 y 2 están relativamente cerca en el espectro electromagnético, podemos asumir razonablemente que sus radiancias de aerosol son las mismas.
En estas imágenes, la turbidez se cuantifica como el porcentaje de luz reflejada que emerge de la columna de agua en un rango de 0 a 8 por ciento. El porcentaje de reflectancia se puede correlacionar con la atenuación , la profundidad del disco Secchi o los sólidos suspendidos totales, aunque la relación exacta variará regionalmente y depende de las propiedades ópticas del agua. Por ejemplo, en la bahía de Florida , el 10% de reflectancia corresponde a una concentración de sedimentos de 30 miligramos/litro y una profundidad Secchi de 0,5 metros. Estas relaciones son aproximadamente lineales, de modo que el 5% de reflectancia correspondería a una concentración de sedimentos de aproximadamente 15 miligramos/litro y una profundidad Secchi de 1 metro. En las regiones de la columna de agua del río Misisipi , estos mismos valores de reflectancia representarían concentraciones de sedimentos que son aproximadamente diez veces o más altas.
Como era de esperar, la mayoría de estas imágenes revelan grandes aumentos de la turbidez en las regiones donde un huracán tocó tierra. Los aumentos se deben principalmente a los sedimentos que se han vuelto a suspender desde las regiones poco profundas del fondo. En las zonas cercanas a la costa, parte de la señal también puede deberse a los sedimentos erosionados de las playas , así como a las columnas de sedimentos de los ríos. En algunos casos, tal vez se pueda detectar una floración de fitoplancton posterior al huracán debido a una mayor disponibilidad de nutrientes .
El examen de la turbidez después del paso de un huracán puede tener potencialmente muchos usos para la gestión de los recursos costeros, entre ellos:
Con respecto a estos usos, determinar las regiones de alta turbidez permitirá a los administradores decidir mejor las estrategias de respuesta y ayudará a garantizar que los recursos posteriores a los huracanes se utilicen de la manera más eficaz.
Sólo una pequeña fracción de la luz que incide sobre el océano será reflejada y recibida por el satélite. La probabilidad de que un fotón se refleje y salga del océano disminuye exponencialmente con la longitud de su camino a través del agua porque el océano es un medio absorbente. Cuanto más océano deba atravesar un fotón, mayores serán sus posibilidades de ser absorbido por algo. Después de la absorción, eventualmente se convertirá en parte del depósito de calor del océano. Las características de absorción y dispersión de un cuerpo de agua determinan la tasa de atenuación de la luz vertical y establecen un límite a las profundidades que contribuyen a una señal satelital. Una regla general razonable es que el 90 por ciento de la señal proveniente del agua que es vista por el satélite proviene de la primera longitud de atenuación. La profundidad depende de las propiedades de absorción y dispersión tanto del agua misma como de otros componentes del agua. Para longitudes de onda en el infrarrojo cercano y más largas, la profundidad de penetración varía de un metro a unos pocos micrómetros . Para la banda 1, la profundidad de penetración generalmente estará entre 1 y 10 metros. Si el agua tiene un gran pico de turbidez por debajo de los 10 metros, es poco probable que un satélite lo detecte.
En aguas muy poco profundas y claras, es muy probable que se vea el fondo. Por ejemplo, en las Bahamas , el agua es bastante clara y solo tiene unos pocos metros de profundidad, lo que da como resultado una turbidez aparentemente alta porque el fondo refleja mucha luz de banda 1. En áreas con señales de turbidez constantemente altas, en particular áreas con agua relativamente clara, parte de la señal puede deberse a la reflexión del fondo. Normalmente, esto no será un problema con una imagen de turbidez posterior a un huracán, ya que la tormenta resuspende fácilmente suficiente sedimento como para que la reflexión del fondo sea insignificante.
Las nubes también son problemáticas para la interpretación de la turbidez derivada de los satélites. Los algoritmos de eliminación de nubes realizan un trabajo satisfactorio para los píxeles que están completamente nublados. Los píxeles parcialmente nublados son mucho más difíciles de identificar y, por lo general, dan como resultado estimaciones de turbidez alta falsas. Los valores altos de turbidez cerca de las nubes son sospechosos.
Nota : La información de esta página ha sido incorporada de la NOAA , permitida por las leyes de uso justo de los Estados Unidos . La fuente original de la información se encuentra en https://web.archive.org/web/20040902231404/http://www.csc.noaa.gov/crs/cohab/hurricane/turbid.htm
