海洋光学仪器主要利用光谱学原理来测量海洋中的各种参数，如水体透明度、叶绿素浓度和溶解有机物含量。这些仪器通常包括光谱仪和传感器，能够在不同深度和条件下工作。
在海洋环境监测中，海洋光学设备常用于实时监测藻华爆发。通过检测荧光信号，可以及早识别有害藻类生长，协助环保部门制定应对策略。
此外，这些仪器在海洋酸化研究中发挥作用，通过测量pH值和二氧化碳浓度变化，提供数据支持气候变化模型。
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海洋光学技术还应用于渔业管理，帮助评估鱼类栖息地水质，确保可持续渔业发展。
最后，在海洋污染监测方面，这些仪器能检测石油泄漏。