| 1. Identificação | |||||||||||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | ||||||||||||||||||
| Site | mtc-m16d.sid.inpe.br | ||||||||||||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | ||||||||||||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP7W/3ERLCSE | ||||||||||||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m19/2013/09.17.14.26 | ||||||||||||||||||
| Última Atualização | 2013:11.21.17.03.15 (UTC) administrator | ||||||||||||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m19/2013/09.17.14.26.13 | ||||||||||||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2020:04.29.12.37.28 (UTC) administrator | ||||||||||||||||||
| Chave Secundária | INPE-17275-TDI/2096 | ||||||||||||||||||
| Chave de Citação | Rudorff:2013:OcCoVa | ||||||||||||||||||
| Título | Ocean Colour Variability across the Southern Atlantic and Southeast Pacific  | ||||||||||||||||||
| Título Alternativo | Variabilidade da cor do oceano no Altântico Sul Subtropical e Pacífico Sudeste | ||||||||||||||||||
| Curso | SER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | ||||||||||||||||||
| Ano | 2013 | ||||||||||||||||||
| Data | 2013-08-19 | ||||||||||||||||||
| Data de Acesso | 10 maio 2024 | ||||||||||||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Sensoriamento Remoto) | ||||||||||||||||||
| Tipo Secundário | TDI | ||||||||||||||||||
| Número de Páginas | 321 | ||||||||||||||||||
| Número de Arquivos | 1 | ||||||||||||||||||
| Tamanho | 18857 KiB | ||||||||||||||||||
| 2. Contextualização | |||||||||||||||||||
| Autor | Rudorff, Natália de Moraes | ||||||||||||||||||
| Grupo | SER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | ||||||||||||||||||
| Afiliação | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | ||||||||||||||||||
| Banca | Lorenzzetti, João Antonio (Presidente) Kampel, Milton (Orientador) Frouin, Robert (Orientador) Novo, Evlyn Márcia Leão de Moraes Ciotti, Aurea Maria Lutz, Vivian | ||||||||||||||||||
| Endereço de e-Mail | nmr@dsr.inpe.br | ||||||||||||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | ||||||||||||||||||
| Cidade | São José dos Campos | ||||||||||||||||||
| Histórico (UTC) | 2013-09-17 14:27:58 :: nmr@dsr.inpe.br -> yolanda :: 2013-10-01 11:50:29 :: yolanda -> nmr@dsr.inpe.br :: 2013-10-11 14:02:27 :: nmr@dsr.inpe.br -> administrator :: 2013-10-11 17:23:45 :: administrator -> yolanda :: 2013-10-11 17:39:59 :: yolanda -> nmr@dsr.inpe.br :: 2013-10-14 14:38:44 :: nmr@dsr.inpe.br -> administrator :: 2013-10-18 22:39:48 :: administrator -> nmr@dsr.inpe.br :: 2013-11-18 11:57:23 :: nmr@dsr.inpe.br -> tereza@sid.inpe.br :: 2013-11-20 11:45:31 :: tereza@sid.inpe.br -> lmanacero@yahoo.com :: -> 2013 2013-11-20 13:35:36 :: lmanacero@yahoo.com -> tereza@sid.inpe.br :: 2013 2013-11-21 17:05:02 :: tereza@sid.inpe.br -> administrator :: 2013 2020-04-29 12:37:28 :: administrator -> simone :: 2013 | ||||||||||||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | |||||||||||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | ||||||||||||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | ||||||||||||||||||
| Transferível | 1 | ||||||||||||||||||
| Palavras-Chave | bio-optical variability uncertainties ocean colour radiances Southern Atlantic Soueastern Pacific variabilidade bio-optica incertezas radiâncias da cor do oceano Atlântico Sul Subtropical Pacífico Sudeste | ||||||||||||||||||
| Resumo | Ocean colour radiometry (OCR) provides essential information for studies of primary productivity, heat fluxes, and biogeochemical cycles in the upper ocean. Generalized OCR models relating satellite radiometric data to biogeochemical variables are developed using global in situ data sets. However, when applied to specific regions these models commonly give results with significant deviation from in situ measurements, mainly due to field and satellite measurement uncertainties and model underrepresentation of ocean colour variability. Hence to improve OCR products further understanding of the sources of measurement uncertainty and bio-optical variability across different oceanic regions is needed. This work was focused on the Southern Atlantic and Southeast Pacific Oceans encompassing important biogeochemical provinces with highly distinct optical waters. In situ data was collected during a summer campaign on board the research vessel Melville (MV1102 cruise). The first part of the investigation was an uncertainty analysis of the radiometric and bio-optical data with three main objectives: (i) test different radiometric techniques with above and in-water approaches (ii) apply closure analyses with forward modeling of remote sensing reflectance (Rrs); and (iii) analyze the impacts of the uncertainties on operational OCR models. The uncertainty analysis revealed moderate to high levels associated with the various techniques, with 12 to 26\% relative differences (RD) for the ocean-colour bands (412- 555 nm) and 3-12\% for the reflectance ratios (412-510/555). The use of a merged Rrs (Instruments, INS) reduced uncertainties since each individual technique was subject to different instrumental and environmental biases. Complete closure was not obtained, especially for the stations with more adverse environmental conditions (with winds, waves and clouds), with 18-34\% RD compared to modeled Rrs bands. Nonetheless, the impact of INS uncertainties on retrieved OCR products for empirical and semi-analytical (SA) models was still generally smaller than the intrinsic errors of the inversion schemes. Hence, the approaches applied to obtain more accurate measurements were effective in reducing the main sources of uncertainties. Significant sources of deviations of the OCR models were related to the optical variability of the study region and intrinsic model errors. The second part of the investigation analyzed the sources of bio-optical variability and their relations to biogeochemical variables across distinct provinces. The bulk inherent optical properties (IOPs) were in first order associated with the chlorophyll a concentration (Chla) gradient. Second order variations were explained by specific IOPs linked to the phytoplankton community structure, composition and size distribution of the particle assemblage and variability of the coloured dissolved and particulate organic matter (CDM). To synthetize the first and second order optical variations across the study region, a Regional Specific Optical Water Type (R-SOWT) classification was proposed by defining 5 classes that integrate the specific IOPs and bio-optical indices, i.e., a phytoplankton Size Index, CDM index, the specific backscattering coefficient (bbp/Chla) and spectral slope ($\eta$). The R-SOWT significantly improved the performance of SA models by using class-specific parameterizations, especially for the bbp retrieved by the GSM (Garver-Siegel-Maritorena) model, reducing from 35 to 9\% RP, and the CDM absorption coefficient of the QAA (Quasi-Analytical Algorithm) model, reducing from 30 to 23\% RD. For more optically complex waters the improvements of the retrievals were much more significant. Further analysis of spatiotemporal variations of the optical relations and applicability of the R-SOWT for different seasons (and regions) are recommended for future studies. This approach has potential to improve OCR satellite products and be used as a new product that integrates relevant information for biogeochemical studies. RESUMO: A radiometria da cor do oceano oferece informações essenciais para estudos de produtividade primária, fluxos de calor e ciclos biogeoquímicos na superfície dos oceanos. Modelos generalizados de cor do oceano que relacionam dados radiométricos de satélite com variáveis biogeoquímicos são desenvolvidos com bases de dados globais in situ. No entanto, quando aplicados a regiões específicas estes modelos apresentam desvios significativos que estão relacionados a incertezas nas medidas in situ e satelitais, e sub-representações da variabilidade da cor do oceano. Portanto, para a melhoria de produtos de cor do oceano é preciso conhecer melhor as fontes incertezas das medidas e a variabilidade bio-óptica em diferentes regiões oceânicas. O presente trabalho teve como foco os Oceanos Atlântico Sul Sub-tropical e Pacífico Sudeste abrangendo importantes províncias biogeográficas com águas opticamente distintas. Dados in situ foram coletados durante uma campanha de verão a bordo do navio de pesquisa R/V Melville (MV1102). A primeira parte do trabalho compreendeu análises de incertezas dos dados radiométricos e bio-ópticos com três objetivos principais: a) a comparação de diferentes técnicas de amostragem com instrumentos emersos e submersos; b) comparações com a reflectância de sensoriamento remoto (Rsr) modelada; e c) análises dos impactos das incertezas em modelos operacionais de cor do oceano. As análises de incertezas revelaram níveis de altos a moderados associados às diferentes técnicas, com diferenças relativas (DR) de 12 a 26\% para as bandas de cor do oceano (412-555 nm) e 3 a 12% para as razões de bandas (412-510/555). O uso de uma medida de Rsr integrada (Instrumentos, INS) reduziu as incertezas já que cada técnica individual estava sujeita a diferentes erros instrumentais e ambientais. O ajuste perfeito com a Rsr modelada não foi obtido, principalmente para as estações com condições ambientais mais adversidades (de vento, ondas e nuvens), com 18-34\% DR para as bandas espectrais. Ainda assim, o impacto das incertezas do INS foi de modo geral, menor que os erros intrínsecos aos modelos empíricos e semi-analíticos (SA) de cor do oceano. Dessa forma, os métodos empregados para obter medidas mais acuradas foram razoavelmente eficazes em reduzir as incertezas. Desvios significativos dos modelos de cor do oceano foram relacionados à variabilidade óptica da região de estudo e erros intrínsecos aos modelos. A segunda parte da investigação compreendeu análises das fontes de variabilidade bio-óptica e suas relações com as variáveis biogeoquímicas nas diferentes províncias. A distribuição dominante das propriedades ópticas inerentes (POIs) esteve associada ao gradiente de concentração de clorofila a (Cla). Variações de segunda ordem foram relacionadas a POIs específicas associadas à estrutura da comunidade fitoplanctônica, a composição e distribuição do tamanho das partículas e à variabilidade da matéria orgânica dissolvida e particulada (MODP). Para sintetizar as variações de primeira e segunda ordem na região de estudo, uma classificação Regional de Tipos Específicas de Águas Ópticas (R-TEAO) foi proposta para definir 5 classes, integrando as POIs específicas e índices bio-ópticos, i.e., o Índice de tamanho do fitoplâncton, índice de CDM, o coeficiente especifico de retroespalhamento das partículas (bbp/Cla) e o parâmetro de variação espectral ($\eta$). O R-TEAO melhorou significativamente o desempenho de modelos SA com parametrizações especificas para cada classe, reduzindo a DR do bbp do modelo GSM01 (Garver-Siegel-Maritorena) de 35 a 9\% e o coeficiente de absorção do MODP de 30 a 23\% para o modelo QAAv5 (Quase Analytical Algorithm). Para águas mais opticamente complexas a melhoria dos modelos foi ainda mais significativa. Análises das variações espaço-temporais das relações ópticas e a aplicabilidade do R-TEAO para estações sazonais diferentes e outras regiões oceânicas, são recomendadas para pesquisas futuras. O método tem potencial de ser aplicado para a melhoria de produtos de cor do oceano por satélite e ser usado como um novo produto integrando informações importantes para estudos biogeoquímica. | ||||||||||||||||||
| Área | SRE | ||||||||||||||||||
| Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > SER > Ocean Colour Variability... | ||||||||||||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | ||||||||||||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | |||||||||||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP7W/3ERLCSE | ||||||||||||||||||
| URL dos dados zipados | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP7W/3ERLCSE | ||||||||||||||||||
| Idioma | en | ||||||||||||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | ||||||||||||||||||
| Grupo de Usuários | administrator lmanacero@yahoo.com nmr@dsr.inpe.br tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br | ||||||||||||||||||
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| Visibilidade | shown | ||||||||||||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | ||||||||||||||||||
| Detentor dos Direitos | originalauthor yes | ||||||||||||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | ||||||||||||||||||
| 5. Fontes relacionadas | |||||||||||||||||||
| Repositório Espelho | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02.53 | ||||||||||||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F3NU5S | ||||||||||||||||||
| Acervo Hospedeiro | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 | ||||||||||||||||||
| 6. Notas | |||||||||||||||||||
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| 7. Controle da descrição | |||||||||||||||||||
| e-Mail (login) | simone | ||||||||||||||||||
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