Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelling the light absorption properties of particulate matter forming organic particles suspended in sea water. Part 3. Practical applications

Woźniak B., Woźniak S.B., Tyszka K., Ostrowska M., Ficek D., Majchrowski R., Dera J.

Oceanologia

|

2006

|

No. 48 (4)

479-507

EN

This paper brings to a close our cycle of articles on modelling the light absorption properties of particulate organic matter (POM) in the sea. In the first two parts of this cycle (Woźniak et al. 2005a,b) we discussed these properties with reference to various model chemical classes and physical types of POM. We have put these results into practice in the present third part. As a result of the appropriate theoretical speculations, logically underpinned by empirical knowledge, we selected 25 morphological variants of marine organic detritus, to which we ascribed definite chemical compositions and physical types. On this basis and using known spectra of the mass-specific coefficients of light absorption by various naturally occurring organic substances (systematised in Parts 1 and 2), we determined the absorption properties of these 25 morphological groups of particles, that is, the spectra of the imaginary part of the refractive index n'p(?) (in the 200-700 nm range) of the particulate matter. They can be applied, with the aid of Mie's or some other similar theory, to calculate the bulk optical properties (absorbing and scattering) of such sets of particles in the sea.

2

Modelling the light absorption properties of particulate matter forming organic particles suspended in seawater. Part 2. Modelling results

Woźniak B., Woźniak S. B., Tyszka K., Ostrowska M., Majchrowski R., Ficek D., Dera J.

Oceanologia

|

2005

|

No. 47 (4)

621-662

EN

Model spectra of mass-specific absorption coefficients a*OM(?) were established for 26 naturally occurring organic substances or their possible mixtures, capable of forming particulate organic matter (POM) in the sea. An algorithm was constructed, and the set of spectra of a*OM(?) was used to determine the spectra of the imaginary part of the complex refractive index n'p(?) characteristic of different physical types and chemical classes of POM commonly occurring in sea water. The variability in the spectra and absolute values of n'p for the various model classes and types of POM was shown to range over many orders of magnitude. This implies that modelling the optical properties of sea water requires a multi-component approach that takes account of the numerous living and non-living fractions of POM, each of which has a different value of n'p.

3

Modelling the light absorption properties of particulate matter forming organic particles suspended in seawater. Part 1. Model description, classification of organic particles, and example spectra of the light absorption coefficient and the imaginary par

Woźniak B., Woźniak S. B., Tyszka K., Dera J.

Oceanologia

|

2005

|

No. 47 (2)

129-164

EN

Data on organic substances in the sea are applied to distinguish hypothetical chemical classes and physical types of suspended particulate organic matter (POM) in seawater. Spectra of the light absorption coefficients of particulate matter apm(?) and the imaginary refractive index n'p(?), are assessed for some of these classes and types of POM in seawater, that is, for live phytoplankton cells and phytoplankton-like particles. The spectral characteristics of these coefficients are established and the probable ranges of variability of their absolute magnitudes defined on the basis of the mass-specific coefficients of light absorption by the various organic substances forming the particles. Also presented are mathematical relationships linking the coefficients apm(?) and n'p(?) for the various chemical classes of POM with their physical parameters, such as the relative contents of organic matter, water, air or some other gas. This article is part of a bio-optical study undertaken by the authors, the objective of which is to implement remote sensing techniques in the investigation of Baltic ecosystems (Woźniak et al. 2004).

4

Temporal changes of chosen optical properties in waters of Oder River Estuary

Mrozek-Lejman J.

Zeszyty Naukowe. Acta Physica / Uniwersytet Szczeciński

|

2001

|

Nr 12

17-36

PL

W pracy zilustrowano sezonowe zmiany rzeczywistych właściwości optycznych wody w wybranych odcinkach estuarium Odry. Rozległe estuarium Odry jest akwenem o zróżnicowanych właściwościach optycznych, uzależnionych, z jednej strony od zanieczyszczeń spływających z górnego biegu rzeki oraz aglomeracji szczecińskiej, z drugiej zaś strony - od wlewów słonawych wód morskich, W części teoretycznej pracy skoncentrowano się na procesach osłabiania i absorpcji światła w wodzie, ze wskazaniem głównych optycznie aktywnych składników wody ( rozpuszczona materia organiczna, zawiesiny różnego typy), mających wpływ na te procesy. Badania prowadzono na podstawie próbek wody pobieranych na 4 stanowiskach rozmieszczonych wzdłuż Odry w rejonie szczecina oraz 4 stanowiskach w przybrzeżnej strefie Zatoki Pomorskiej, rozmieszczonych wzdłuż polsko-niemieckiej granicy państwowej. Badaniami objęto widma współczynnika osłabiania światła w wodach Odry w okresie od października 1998 r. do kwietnia 1999 r. Zilustrowano wpływ zawiesin transportowanych przez Odrę na wartość tego współczynnika w badanych okresie. Ponadto pokazano symulację sezonowych zmian widma współczynnika absorpcji światła w przybrzeżnych wodach Zatoki Pomorskiej. Zróżnicowanie spektralnych rozkładów współczynnika absorpcji światła oszacowano na podstawie zmian koncentracji chlorofilu a i feofityny oraz substancji żółtych, w okresie wegetacyjnym kwiecień-listopad w latach 1998-1999. Przeprowadzone badania wykazały, iż rzeczywiste właściwości optyczne decydują o skuteczności przenoszenia radiacji w wodzie, określając jej warunki widzialności, a także służą jako indykatory zanieczyszczeń w akwenach.

5

Zastosowanie teorii rozpraszania i pochłaniania światła Kubelki-Munka dla oceny procesu mielenia mas celulozowych siarczanowych

Ciepliński M.

Przegląd Papierniczy

|

2001

|

R. 57, nr 10

655--657

PL

Badano zależność między stopniem zmielenia i właściwościami wytrzymałościowymi a współczynnikiem rozpraszania światła mas celulozowych siarczanowych na przykładzie masy z drewna sosnowego i brzozowego. Stwierdzono, że zależność ta jest odwrotnie proporcjonalna. Znajomość współczynników rozpraszania i pochłaniania światła pozwala jednocześnie na przewidzenie nieprzezroczystości uformowanego z masy arkusika o założonej gramaturze. Wartość współczynnika rozpraszania światła może więc stanowić dobre kryterium oceny procesu mielenia.

EN

The relationship between the beating degree including the strength properties and light scattering coefficient of the sulfate chemical pulps as exemplified with the pine and birch kraft pulps were studied. It was found that this dependence is inversely proportional. The knowledge of the coefficients of scattering and absorption of light permits for simultaneous foreseeing the opacity of the pulp handsheets of an accepted basis weight. Thus the value of the light scattering coefficient may constitute as a good criterion for an evaluation of the beating process.

6

Influence of chosen parameters on seasonal changes of spectrum of light absorption coefficient in waters of the Pomeranian Bay (southern Baltic)

Mrozek-Lejman J., Mikłaszewicz B.

Polish Journal of Ecology

|

2001

|

Vol. 49, nr 2

177-189

EN

This paper presents influence of selected parameters on seasonal changes of light absorption coefficient spectrum in coastal waters of the Pomeranian Bay (suthern Baltic). Differentiation of spectral distributions of light absorption coefficient has been estimated on the basic of changes of concentration of selected optically active water components, namely: concentrations of chlorophyll a + pheophytin and yellow substance, in vegetation period April - November 1996 and 1997. Additionally, the time period July - August 1997 has been evaluated separately, due to the occurrence of flood which affected Polish and German area of the Oder River drainage basin. Two cumulative waves, which were created in the upper Oder, met in the mouthpart of the river causing long-term flux of high water between 22 July and mid August. The high water influence on the light absorption coefficient in waters of the Pomeranian Bay has been analysed taking into consideration the results obtained in previous year, before the flood. The results obtained for light absorption coefficient spectra and their changes with time are to a great extent of the estimation type. However, due to the eutrophic character of coastal waters and occurrence of large amounts of phytoplankton and yellow substance they can be regarded as a good approximation of water absorption properties in the Pomeranian Bay.