Диск Секки (или диск Секки ), созданный в 1865 году Анджело Секки , представляет собой простой белый круглый диск диаметром 30 см (12 дюймов), используемый для измерения прозрачности или мутности воды в водоемах. Диск крепится на шест или веревку и медленно опускается в воду. Глубина, на которой диск перестает быть виден, считается мерой прозрачности воды. Эта мера известна как глубина Секки и связана с мутностью воды . С момента своего изобретения диск также использовался в модифицированной черно-белой конструкции меньшего диаметра (20 см (8 дюймов)) для измерения прозрачности пресной воды.
Подобные диски с черно-желтым рисунком используются в качестве контрольных маркеров на транспортных средствах при краш-тестах , манекенах для краш-тестов и других кинетических экспериментах.
Оригинальный диск Секки представлял собой простой белый диск и использовался в Средиземном море . [1] [2] Простой белый диск Секки диаметром 30 см (12 дюймов) остается стандартной конструкцией, используемой в морских исследованиях. В 1899 году Джордж К. Уиппл модифицировал оригинальный полностью белый диск Секки в «... диск диаметром около 8 дюймов, разделенный на квадранты, окрашенные попеременно в черный и белый цвет, как мишень нивелира...». [3] [4] Этот модифицированный черно-белый диск Секки является стандартным диском, используемым в лимнологических (пресноводных) исследованиях. [5] [6]
Глубина Секки достигается, когда коэффициент отражения равен интенсивности света, обратно рассеянного от воды. 1,7, разделенный на эту глубину в метрах, дает коэффициент ослабления (также называемый коэффициентом затухания ) для доступного света, усредненного по глубине диска Секки. Коэффициент экстинкции используется в качестве переменной, но также используется в качестве переменной для мутности. Коэффициент ослабления света k затем можно использовать в форме закона Бера-Ламберта :
Показания диска Секки не дают точной меры прозрачности, так как могут быть ошибки из-за яркого солнечного света на воде или один человек может видеть диск на одной глубине, а другой человек с лучшим зрением может видеть его на большей глубине. глубина. Однако это недорогой и простой метод измерения прозрачности воды. Из-за возможности различий между пользователями методы должны быть максимально стандартизированы.
Измерение диска Секки всегда следует проводить на затененной стороне лодки или причала между 9:00 и 15:00. [8] Наилучшие результаты достигаются с 10:00 до 14:00. Один и тот же наблюдатель должен каждый раз проводить измерения глубины Секки одним и тем же способом. К измерению можно приблизиться, опустив диск за точку исчезновения, затем подняв и слегка опустив его, чтобы установить глубину Секки. Другой метод — записать глубину, на которой диск исчезает, опустить его еще на несколько футов, а затем записать глубину, на которой диск появляется снова, когда его медленно поднимают. Глубина Секки принимается как среднее из двух значений. [9]
Измерения диска Секки не показывают, как затухание меняется с глубиной или с определенной длиной волны света. Подводные фотометры могут работать на глубине 150 м (492 фута) и регистрировать видимую, ультрафиолетовую и инфракрасную части спектра. Турбидиметры и трансмиссометры имеют собственные источники света и могут измерять прозрачность с научной точностью. [10]
Измерения диска Секки в течение некоторого времени были неотъемлемым компонентом программ оценки качества воды в озерах Миннесоты и Висконсина ; Жители озера проводят периодические измерения и передают свои показания в государственные и местные органы. Агрегированные продольные данные используются для выявления общих тенденций в качестве воды. Аналогичным образом, Программа «Чистые озера Индианы» обучает и опирается на волонтеров для мониторинга мутности в более чем 80 озерах Индианы с помощью дисков Секки и использует данные, предоставленные волонтерами, для мониторинга качества озер в штате. [11]
В 2013 году группа морских учёных создала глобальную гражданскую программу Secchi Disk для моряков по изучению морского фитопланктона. [12] Это продолжающееся гражданское научное исследование диска Секки сочетает в себе традиционный простой белый морской диск Секки диаметром 30 см с мобильной технологией для загрузки данных о глубине Секки, собранных в море, в центральную базу данных. Первые научные результаты исследования были опубликованы в 2017 году. [13] Исследование Secchi Disk было начато в ответ на противоречивый научный отчет, в котором говорилось, что количество фитопланктона, влияющего на прозрачность воды, сократилось на 40% в океанах в период с 1950 по 2008 год. [ 14] [15]