Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
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. 2018. Т. 15. № 5. С. 203-214

Определение характеристик ветрового волнения с помощью навигационной РЛС Х-диапазона в Таманском заливе

В.А. Гарбацевич 1 , А.В. Ермошкин 2 , А.Г. Зацепин 3 , И.И. Иванов 4 , Д.В. Ивонин 3 , С.Б. Куклев 3 , С.А. Мысленков 5, 3 , В.А. Телегин 1, 3 
1 Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Троицк, Россия
2 Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
3 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
4 НИИ физики Южного Федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия
5 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Одобрена к печати: 12.10.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-5-203-214
Представлены результаты работы по дистанционному мониторингу морского волнения в Таманском заливе в 2009–2011 гг. с помощью некогерентной навигационной РЛС Х-диапазона FURUNO 1715. Применительно к условиям залива, характеризующимся короткими разгонами волн и типичной высотой волнения менее 1 м, когда радиолокационные спектральные методы восстановления высоты волнения перестают работать, для ситуаций с ветром, дующим на берег, были определены калибровочные передаточные функции радара для так называемого радиояркостного подхода определения высоты волнения. Сравнение результатов радиолокационных измерений высоты волн с данными волновой рейки показало их хорошее соответствие друг другу для ветра, дующего на берег в секторе углов от –60° до 80°. Коэффициент корреляции между радиолокационными и in situ данными составил 0,85, среднеквадратичное отклонение — 0,14 м. Результаты моделирования волнения в акватории Керченского пролива и Таманского залива по ветро-волновой модели SWAN подтверждают обоснованность и целесообразность применения радиояркостного подхода определения высоты волнения для условий как Таманского залива, так и ему подобных.
Ключевые слова: дистанционные методы измерения волнения моря, навигационная РЛС, Х-диапазон, моделирование волнения, SWAN
Полный текст

Список литературы:

  1. Гарбацевич В. А., Ермошкин А. В., Иванов И. И., Телегин В. А. Измерение пространственно-временных характеристик морского волнения навигационными РЛС малой мощности // Гелиофизические исследования. 2015. Вып. 13. С. 9196.
  2. Грузинов В. М., Борисов Е. В., Григорьев А. В. Прикладная океанография / под ред. В. М. Грузинова. Обнинск: Изд-во «Артифекс», 2012. 384 с.
  3. Ивонин Д. В., Телегин В. А., Чернышов П. В., Мысленков С. А., Куклев С. Б. (2016а) Возможности радиолокационных навигационных систем Х-диапазона для мониторинга прибрежного ветрового волнения // Океанология. 2016. Т. 56. № 4. С. 647–658.
  4. Ивонин Д. В., Чернышов П. В., Куклев С. Б., Мысленков С. А. (2016б) Предварительные результаты сопоставления наблюдений вектора скорости течения, полученных по измерениям навигационного радара X-диапазона и донной станции ADCP // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 2. C. 110–123.
  5. Мысленков С. А., Шестакова А. А., Торопов П. А. Численное моделирование штормового волнения у северо-восточного побережья Черного моря // Метеорология и гидрология. 2016. № 10. С. 61–71.
  6. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 9. Гидрометеорологические наблюдения на морских станциях и постах. Часть I. Гидрометеорологические наблюдения на береговых станциях и постах. Л.: Гидрометиздат, 1984. 313 с.
  7. Переслегин С. В. Связь СВЧ-рассеяния от морской поверхности с пространственно-временными характеристиками развитого волнения // Физика атмосферы и океана. 1975. Т. 11. № 5. С. 481–490.
  8. Титов Л. Ф. Ветровые волны. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 294 с.
  9. Dankert H., Horstmann J., Rosenthal W. Wind- and wave-field measurements using marine X-band radar-image sequences // IEEE J. Oceanic Engineering. 2005. V. 30. No. 3. P. 534–542.
  10. Huang W., Liu X., Gill E. W. Ocean Wind and Wave Measurements Using X-Band Marine Radar: A Comprehensive Review // Remote Sensing. 2017. V. 9. No. 12. P. 1261.
  11. Ivonin D. V., Telegin V. A., Bakhanov V. V., Ermoshkin A. V., Azarov A. I. Sample application of a low-cost X-band monitoring system of surface currents at the Black Sea shore // Russian J. Earth Sciences. 2011. V. 12. P. 1–8. ES2003. DOI: 10.2205/2011ES000507.
  12. Li X. M., Lehner S. Algorithm for sea surface wind retrieval from TerraSAR-X and TanDEM-X data // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2014. V. 52. No. 5. P. 2928–2939.
  13. Marple S. L. Digital spectral analysis: with applications (Vol. 5). Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall, 1987. 584 p.
  14. Nieto-Borge J. C., Hessner K., Jarabo-Amores P., De La Mata-Moya D. Signal-to-noise ratio analisis to estimate ocean wave heights from X-band marine radar image time series // IET Radar, Sonar, and Navigation. 2008. V. 2. No. 1. P. 35–41.
  15. SWAN Technical Documentation: SWAN Cycle III version 40.51A. Netherlands: University of Technology, Delft, 2007. 98 р.
  16. Young I., Rosenthal W., Ziemer F. A three-dimensional analysis of marine radar images for the determination of ocean wave directionality and surface currents // J. Geophysical Research. 1985. V. 90. No. C1. P. 1049–1059.