Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 4. С. 149-154
Некоторые особенности микроволнового радиотеплового излучения пресноводных водоемов с ледовым покровом
И.В. Хвостов
1 , А.Н. Романов
1 , В.В. Тихонов
2, 3 , Е.А. Шарков
2 1 Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия
2 Институт космических исследований РАН, Моcква, Россия
3 Московский физико-технический институт (государственный университет), Москва, Россия
Одобрена к печати: 25.05.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-4-149-154
Исследованы сезонные вариации яркостных температур акваторий крупных пресноводных озер по данным спутниковой микроволновой радиометрии на примере озер Байкал, Ладожское (РФ), Гурон (США-Канада). Установлены три характерных области. Первая область связана с излучением свободной ото льда водной поверхности, вторая — с установившимся сплошным ледяным покровом. В период таяния ледяного покрова зафиксировано кратковременное резкое возрастание яркостных температур на 40–90 K (третья область). Возникновение данного эффекта связано с изменением физических свойств льда при его разрушении и таянии, что вызывает повышение яркостной температуры ледяного покрова и экранирование микроволнового излучения, идущего от водной поверхности. Сделанные выводы подтверждаются модельными расчетами. Обнаруженная особенность позволяет предсказывать весеннее изменение ледовой обстановки крупных пресноводных акваторий по спутниковым данным.
Ключевые слова: микроволновое излучение, пресноводные озера, спутник SMOS
Полный текстСписок литературы:
- Байкал: природа и люди: Энциклопедический справочник / под ред. Тулохонова А.К. Улан-Удэ: «Изд. дом ЭКОС», 2008. 600 с.
- Галазия Г. Байкал в вопросах и ответах. Иркутск: Восточно-Сибирское книжное изд-во, 1984. 368 с.
- Ладожское озеро и достопримечательности его побережья: Атлас / под ред. Румянцева В.А. СПб: Нестор-История, 2015. 200 с.
- Румянцев В.А., Драбкова В.Г., Измайлова А.В. Великие озера мира. СПб: Лема, 2012. 370 с.
- Chu T., Lindenschmidt K-E. Integration of space-borne and air-borne data in monitoring river ice processes in the Slave River, Canada // Remote Sensing of Environment. 2016. Vol. 181. P. 65–81.
- Gunn G.E., Duguay C.R., Brown L.C., King J., Atwood D., Kasurak A. Freshwater lake ice thickness derived using surface-based X- and Ku-band FMCW scatterometers // Cold Regions Science and Technology. 2015. Vol. 120. P. 115–126.
- Gutierrez A., Castro R., Vieira P. SMOS L1 Processor L1c Data Processing Model. SO-DS-DME-L1OP-0009. No. 2.14. 2014. 80 p. URL: https://earth.esa.int/documents/10174/1854456/SMOS_L1c-Data-Processing-Models.
- Kang K.-K., Duguay C.R., Lemmetyinen J., Gel Y. Estimation of ice thickness on large northern lakes from AMSR-E brightness temperature measurements // Remote Sensing of Environment. 2014. Vol. 150. P. 1–19.
- Kouraev A.V., Semovski S.V., Shimaraev M.N., Mognard N.M., Légresy B., Remy F. Observations of Lake Baikal ice from satellite altimetry and radiometry // Remote Sensing of Environment. 2007. Vol. 108. Issue 3. P. 240–253.
- Lemmetyinen J., Kontu A., Kärnä J-P., Vehviläinen J, Takala M., Pulliainen J. Correcting for the influence of frozen lakes in satellite microwave radiometer observations through application of a microwave emission model // Remote Sensing of Environment. 2011. Vol. 115. Issue 12. P. 3695–3706.
- Sahr K., White D., Kimerling A.J. Geodesic Discrete Global Grid System // Cartography and Geographic Information Science. 2010. No. 30. P. 121–134.
- Tikhonov V.V., Boyarskii D.A., Sharkov E.A., Raev M.D., Repina I.A., Ivanov V.V., Alexeeva T.A., Komarova N.Yu. Microwave Model of Radiation from the Multilayer “Ocean-atmosphere” System for Remote Sensing Studies of the Polar Regions // Progress in Electromagnetics Research B. 2014. Vol. 59. P. 123–133.