Skutki zrzutu olejowego w polu światła w morzu

• Autorzy: Rudź K.

Warianty tytułu

EN

Upwelling light field changes as the effect of oil discharge in seawater

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wody zrzutowe pochodzące z siłowni okrętowych zawierają substancje olejowe, które dostają się do środowiska morskiego w postaci rozpuszczonej oraz zdyspergowanej, w następstwie czego zmieniają warunki transferu energii promienistej w toni morskiej. W artykule przedstawiono jakościową i ilościową analizę porównawczą tzw. pozornych właściwości optycznych czystej i zanieczyszczonej wody morskiej na przykładzie reflektancji oświetlenia, dla modelu akwenu bałtyckiego i akwenu oceanicznego. Kątowe rozkłady radiacji nadwodnej dla wybranych modeli środowiska morskiego otrzymano metodą komputerowej symulacji losów wielkiej liczby fotonów (ang. photon trace simulation). Przeprowadzono symulacje dla dwóch rodzajów substancji ropopochodnych o skrajnie różnych właściwościach optycznych, dla długości fal z zakresu światła widzialnego, dla różnych wysokości słońca. Wyniki przedstawiono w postaci zależności widmowych i kątowych reflektancji oświetlenia obliczonej poprzez definicyjne całkowanie rozkładów oddolnej radiacji.

EN

Discharge waters coming from ship plants contain small amount of oil substances which enter the marine environment in the form of dispersed droplets (emulsion). It has been proven that small concentrations of oil-in-water emulsion cause significant changes of seawater optical properties. This paper presents a comparative analysis of apparent optical properties for unpolluted and polluted seawater. Irradiance reflectance was calculated for both models of marine basins: the Baltic and oceanic one. Angular distribution of upwelling radiance was received from a computed photon trace simulation (based on the Monte Carlo code) for selected models of the marine environment. Simulations were performed with two types of petroleum substances, each with extremely different optical properties, for nine wavelengths selected from the visible light spectrum and for various sun height above the horizon. Inherent optical properties of seawater and oils, as well as angular scattering functions and oil droplets' size distributions, have been obtained mainly in the laboratory and partly adopted from specialist literature. Results are presented in the form of sun-height and spectral dependences of irradiance reflectance. The values of irradiance reflectance have been calculated by the integration of simulated upwelling radiance distributions.

Słowa kluczowe

PL

eksploatacja urządzeń okrętowych; wody zrzutowe; siłownie okrętowe

EN

operation of ship equipment; discharge waters; marine power plant

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Morskiego w Gdyni
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 64
• Strony: 99--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Rudź K.

• Akademia Morska w Gdyni

Bibliografia

• 1. Dera J., Marine Physics, PWN, Warszawa 1992.
• 2. Otremba Z., Oil droplets as light absorbents in seawater, Opt. Express, 2007, 15(14), s. 8592–8597.
• 3. Otremba Z., Piskozub J., Phase functions of oil-in-water emulsions, Optica Appl., 2004, XXXIV (1), s. 93–99.
• 4. Otremba Z., Rudź K., Photon trace simulation in seawaters polluted by oil-in-water emulsion, materiały konferencyjne, Current Problems on Optics of Natural Waters (ONW), St. Petersburg 2009.
• 5. Otremba Z., Rudź K., Zjawisko rozpraszania światła w detekcji zanieczyszczeń olejowych emitowanych w siłowni okrętowej, Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej nr 178A, Gdynia 2009, s. 223–228.
• 6. Sagan S., Rzeczywiste właściwości optyczne wód Bałtyku, Rozprawy i Monografie, 2008, 21, Polska Akademia Nauk.
• 7. Woźniak B., Dera J., Light Absorption in Sea Water, Springer, 2007.