Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 6. С. 136-142
Исследование особенностей растекания пленок поверхностно-активных веществ на поверхности внутренних водоемов морским навигационным радиолокатором
А.В. Ермошкин
1 , И.А. Капустин
1 1 Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
В работе представлены результаты экспериментальных исследований проявления и временной динамики пленок поверхностно-активных веществ (ПАВ) на радиолокационных панорамах взволнованной водной поверхности, проведенных на Горьковском водохранилище. В качестве радиолокационного средства использовался морской навигационный радиолокатор, работающий в X-диапазоне на горизонтальной поляризации излучения. Разлив спиртового раствора чистой олеиновой кислоты, имитирующего поверхностное загрязнение, осуществлялся с плавучей лаборатории “Геофизик”. В ходе натурного эксперимента использовалась возможность детектирования пленок ПАВ по данным морских навигационных радиолокаторов (горизонтальная поляризация, малые углы скольжения). В результате предложенного способа обработки радиолокационных панорам удается выделять область, занятую сликом, и определять его геометрические параметры. Обработка данных позволила исследовать временную динамику растекания искусственного пленочного слика, которая на начальной стадии находится в хорошем согласии с классической теорией Фея (Fay, 1969) под действием сил поверхностного натяжения при растекании в направлении, совпадающем с генеральным направлением ветра. При растекании пленок ПАВ в направлении, поперечном к ветру, наблюдается отличие от классической теории. Результаты работы могут быть использованы для построения теоретического описания растекания пленок поверхностно-активных веществ при слабых ветрах и течениях, наблюдаемых на внутренних водоемах.
Ключевые слова: поверхностно-активные пленки, морская поверхность, пленочные загрязнения, гравитационно-капиллярные волны, навигационная РЛС
Полный текстСписок литературы:
- Ермаков С.А. Влияние пленок на динамику гравитационно-капиллярных волн. Н.Новгород: ИПФ РАН, 2010. 164 с.
- Ермаков С.А., Сергиевская И.А., Капустин И.А., Макаров Е.В., Малиновский В.В., Кориненко А.Е.. Растекание и дрейф пленок в поле ветра и течений. Натурные эксперименты с океанографической платформы МГИ НАНУ // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа: Сб. науч. тр. «К 30-летию океанографической платформы в Кацивели» НАН Украины: МГИ, ИГН, ОФИнБЮМ. Севастополь, 2010. Вып. 21. С. 117–122.
- Ермошкин А.В., Баханов В.В., Богатов Н.А. Развитие эмпирико-теоретической модели рассеяния радиолокационных сигналов взволнованной водной поверхностью при скользящих углах наблюдения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 4. С. 51–59.
- Лаврова О.Ю., Костяной А.Г., Лебедев С.А., Митягина М.И., Гинзбург А.И., Шеремет Н.А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. М.: ИКИ РАН. 2011. 470 с.
- Лаврова О.Ю., Серебряный А.Н., Митягина М.И., Бочарова Т.Ю. Подспутниковые наблюдения мелкомасштабных гидродинамических процессов в северо-восточной части Черного моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 4. С. 308–322.
- Ermakov S., Kapustin I., Sergievskaya I., da Silva J. Spreading of oil films on the sea surface: radar/optical observations and physical mechanisms // Proc. SPIE 9638, Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions 2015, 963807 (October 14, 2015). doi: 10.1117/12.2195004.
- Fay J.A. The spread of oil slicks on a calm sea // Hoult, D.P. (ed.), Oil on the Sea. Plenum New York, 1969. Р. 53–63.
- Gade M., Huehnerfuss H., Korenowski G. Marine surface films. Springer. 2006. 341 p.