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 текстСписок литературы:
- Басс Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. М.: Наука, 1972. 424 с.
- Караев В.Ю., Баландина Г.Н. Модифицированный спектр волнения и дистанционное зондирование океана // Исследование Земли из космоса. 2000. № 5. С. 45¬56.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Glazman R., Pilorz S. Effects of sea maturity on satellite altimeter measurements // J. Geophys. Res. 1990. Vol. 95. No. C3. P. 2857–2870.
- 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.
- 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.
- 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.