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. 2017. Т. 14. № 1. С. 58-68

Оценка граничного волнового числа для двухмасштабной модели морской поверхности в Ka- и Ku-диапазонах по данным двухчастотного дождевого радиолокатора

М.А. Панфилова 1 , В.Ю. Караев 1 
1 Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
Одобрена к печати: 14.12.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-1-58-68
При анализе рассеяния электромагнитных волн СВЧ-диапазона морской поверхностью и сравнении экспериментальных данных с теоретическими расчетами по аналитическим моделям важно знать граничное волновое число, которое отделяет крупномасштабную (по сравнению с волной зондирующего излучения) часть спектра морского волнения от мелкомасштабной. Обычно дается лишь приблизительная интервальная оценка граничного волнового числа, не зависящая от типа волнения и скорости ветра. Двухчастотный дождевой радиолокатор производит сканирование поверхности под малыми углами падения в Ka- и Ku-диапазонах в широкой полосе обзора, что позволяет измерить дисперсию наклонов крупномасштабного волнения вдоль направления сканирования. Была сформирована объединенная база данных, содержащая как данные двухчастотного радиолокатора, так и данные морских буёв о скорости ветра и параметрах волнения. В результате обработки были получены зависимости дисперсий наклонов крупномасштабного волнения в Ka- и Ku-диапазонах от скорости ветра. Этот результат был использован для получения оценки зависимости граничного волнового числа от скорости ветра в случае полностью развитого волнения.
Ключевые слова: радиолокационное зондирование морской поверхности, малые углы падения, дисперсия наклонов, граничное волновое число
Полный текст

Список литературы:

  1. Басс Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. М.: Наука, 1972. 424 с.
  2. Караев В.Ю., Баландина Г.Н. Модифицированный спектр волнения и дистанционное зондирование океана // Исследование Земли из космоса. 2000. № 5. С. 45¬56.
  3. Караев В.Ю., Панфилова М.А., Баландина Г.Н., Чу К. Восстановление дисперсии наклонов крупномасштабных волн по радиолокационным измерениям в СВЧ-диапазоне // Исследование Земли из космоса. 2012. № 4. С. 62–77.
  4. Cox C., Munk W. Slopes of the sea surface deduced from photographs of sun glitter // Bull. Scripps Inst. Oceanogr. 1956. Vol. 6. P. 401–488.
  5. Elfouhaily T.M., Guerin C. A critical survey of approximate scattering wave theories from random rough surfaces // Waves in random media. 2004. Vol. 14. No. 4. P. R1–R40.
  6. Forristall G.Z. Measurements of a saturated range in the spectrum of wind-generated gravity waves // Journal of geophysical research. 1981. Vol. 86. No. C9. P. 8075–8084.
  7. Freilich M., Vanhoff B. The relationship between winds, surface roughness and radar backscatter at low incidence angles from TRMM precipitatio radar measurements // Journal of atmospheric and oceanic technology. 2003. Vol. 20. No. 4. P. 579–562.
  8. Glazman R., Pilorz S. Effects of sea maturity on satellite altimeter measurements // J. Geophys. Res. 1990. Vol. 95. No. C3. P. 2857–2870.
  9. Leykin I.A., Rozenberg A.D. Sea-tower measurements of wind-wave spectra in the Caspian sea // Journal of physical oceanography. 1984. Vol. 14. No. 1. P. 168–176.
  10. Resio D., Perrie W. Implication of an f-4 equilibrium range for wind-generated waves // Journal of physical oceanography. 1989. Vol. 19. No. 2. P. 193–204.
  11. Tanelli S., Durden S. Simultaneous measurements of Ku- and Ka-band sea surface cross sections by an airborne radar // IEEE Geoscience and remote sensing letters. 2006. Vol. 3. No. 3. P. 359–363.