Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 4. С. 60-71

Излучение плоской электромагнитной волны произвольной поляризации на синусоидальной границе водной поверхности

А.Б. Селунский 1 , А.В. Кузьмин 1 , Н.Ю. Комарова 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Дистанционные аэрокосмические методы сегодня играют определяющую роль в исследованиях Мирового океана. В свою очередь, микроволновые радиометрические измерения в дистанционном зондировании океана занимают одно из ведущих мест. С помощью микроволновой радиометрии удается определять такие важнейшие параметры системы океан-атмосфера, как температура поверхности океана, скорость и направление приповерхностного ветра, интегральные параметры влажности и содержания водяного пара в атмосфере и т.п. Значительные усилия исследователей направлены в последние годы на разработку методов определения солености поверхностного слоя океана. Все это требует постоянного исследования физических механизмов формирования поляризационных характеристик собственного и рассеянного микроволнового излучения шероховатой поверхностью.
В работе развивается теория взаимодействия плоско-поляризованной монохроматической электромагнитной волны с синусоидальной морской поверхностью. Получено точное решение волнового уравнения на синусоидальной границе вода-воздух для произвольной поляризации. Граничные условия на периодической поверхности разлагаются в ряды Фурье по пространственным гармоникам. Это приводит к бесконечномерной системе линейных уравнений, которая решается с любой выбранной степенью точности в силу ее диагональной структуры. На основе полученного решения проведены расчеты коэффициента поглощения, излучения и радиояркостной температуры морской поверхности от различных параметров. Показаны резонансные особенности в коэффициентах излучения и поглощения. Максимальные эффекты связаны, как это и ожидалось, с вертикальной поляризацией излучения.
Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, микроволновая радиометрия, радиометры, теория рассеяния электромагнитных волн, коэффициент поглощения, коэффициент излучения, критические явления
Полный текст

Список литературы:

  1. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970. 855 c.
  2. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука, 1979, 386 с.
  3. Гершензон В.Е., Ирисов В.Г., Трохимовский Ю.Г., Эткин В.С. Исследование резонансных эффектов в радиотепловом излучении водной поверхности // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1986. Т. 29. № 4. С. 379–384.
  4. Ирисов В.Г. Исследования излучения электромагнитных волн периодически неровной поверхности: Препринт. Пр-944. М.: ИКИ АН СССР, 1984. 18 с.
  5. Камоцкий И.В., Назаров С.А. Аномалии Вуда и поверхностные волны в задаче рассеяния на периодической границе. 1 // Математический сборник. 1998. Т. 190. № 1. С. 109–138.
  6. Кравцов Ю.А., Мировская Е.А., Попов Е.А., Троицкий И.А., Эткин В.С. Критические явления при тепловом излучении периодически неровной водной поверхности // Известия АН СССР. Физика океана и атмосферы. 1978. Т. 14. № 7. С. 733–739.
  7. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 8. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2001. 651 с.
  8. Левин М.Л., Рытов С.М. Теория равновесных тепловых флуктуаций в электродинамике. М.: Наука, 1967.
  9. Селунский А.Б., Кузьмин А.В., Комарова Н.Ю. Тепловое поглощение плоской электромагнитной волны произвольной поляризации на синусоидальной границе водной поверхности. Препринт. М.: ИКИ РАН, 2013. Пр-2171.
  10. Эткин В.С., Ворсин Н.Н., Кравцов Ю.А., Мировский В.Г., Никитин В.В., Попов А.Е., Троицкий И.А. Обнаружение критических явлений при тепловом радиоизлучении периодически неровной водной поверхности // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1978. Т. 21. № 3. С. 454–456.
  11. Gasievski A.J., Kunkee D.B. Polarized microwave emission from water waves // Radio Science. 1994. Vol. 29. No. 6. P. 1449–1466.
  12. Stogryn A. The apparent temperature of the sea at microwave frequencies // IEEE Trans. Antennas and Propagation. 1967. Vol. AP-15. No. 2. P. 278–286.