Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 97-105
Исследование особенностей геометрии пленочных сликов на морской поверхности по данным спутниковых радиолокационных наблюдений
С.А. Ермаков
1 , О.Ю. Лаврова
2 , И.А. Капустин
1 , Е.В. Макаров
1 , И.А. Сергиевская
1 1 Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
2 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 11.03.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-3-97-105
Известно, что форма сликов является одним из информативных признаков при идентификации разливов загрязняющих веществ на морской поверхности. Настоящая работа посвящена анализу формы пленочных сликов на морской поверхности на основе данных спутниковых радиолокационных изображений сбросов загрязняющих веществ. Установлено, что такие слики характеризуются вытянутой формой, причем отношение продольного по отношению к направлению ветра и поперечного размеров пятен оказывается довольно близким для различных сликов, т.е. слабо зависит от характеристик пленок и времени их растекания и значительно возрастает с ростом скорости ветра. Данный вывод сделан на основе построенных гистограмм величины отношений осей сликов при слабом и умеренном ветрах и подтверждается результатами выполненных нами ранее натурных экспериментов по исследованию растекания поверхностных пленок с известными физическими характеристиками. На основе простой теоретической модели деформации сликов при их растекании, учитывающей средние напряжения, индуцируемые короткими ветровыми волнами при их затухании в области слика и приводящие к замедлению поперечного растекания пленок, даны оценки величин отношения осей, показано удовлетворительное согласие теоретических оценок с данными наблюдений.
Ключевые слова: пленки на морской поверхности, пленочные загрязнения, поверхностное волнение, гравитационно-капиллярные волны, дистанционное зондирование морской поверхности
Полный текстСписок литературы:
- Ермошкин А.В., Капустин И.А. Исследование особенностей растекания пленок поверхностно-активных веществ на поверхности внутренних водоемов морским навигационным радиолокатором // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 6. С. 136–142.
- Лаврова О.Ю., Митягина М.И. Спутниковый мониторинг пленочных загрязнений поверхности Черного моря // Исследование Земли из космоса. 2012. № 3. C. 48–65.
- Монин А.С., Красицкий В.П. Явления на поверхности океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 376 с.
- 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. 2015. Vol. 9638. Id 963807. DOI: 10.1117/12.2195004.
- Ermakov S.A., Kijashko S.V. Laboratory study of the damping of parametric ripples due to surfactant films // Marine surface films. Springer, 2006. P.113–128.
- Fay J.A. The spread of oil slicks on a calm sea // Oil on the Sea. New York: Plenum, 1969. P. 53–63.
- Foss M. Manifestation of momentum transfer in case of ocean surface waves being damped by an elastic film or a viscous layer. Dr. sci. thesis. Norway: University of Tromso, 2000. 128 p.
- Gade M., Byfield V., Ermakov S., Lavrova O., Mitnik L. Slicks as indicators for marine processes. Oceanography. 2013. 26(2). P. 138–149.
- Marmorino G., Holt B., Molemaker M.J., DiGiacomo P.M., Sletten M.A. Airborne synthetic aperture radar observations of “spiral eddy” slick patterns in the Southern California Bight // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. C05010.
- Marmorino G., Smith G.B., Toporkov J.V., Sletten M.A., Perkovich D., Frasier S.J. Evolution of ocean slicks under a rising wind // J. Geophys. Res. 2008. V. 115. C04030.
- Onstott R., Rufenach C. Shipboard active and passive microwave measurement of ocean surface slicks off the Southern Californian coast // J. Geophys. Res. 1992. V. 97. P. 5315–5323.
- Phillips W.R.C. On the Spreading Radius of Surface Tension Driven Oil on Deep Water // Applied Scientific Research. 1997. V. 57. P. 67–80.