Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 4. С. 38-48
Метод и результаты пассивного измерения зеркальной составляющей отражения снежного покрова в миллиметровом диапазоне волн
1 Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал, Фрязино, Московская обл., Россия
Одобрена к печати: 21.07.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-4-38-48
Разработан метод измерения коэффициента зеркального отражения теплового излучения снежного покрова, основанный на создании контраста радиояркостной температуры подсвечивающего излучения в зеркальном направлении. Метод реализован на частоте 94 ГГц при приёме излучения на ортогональных поляризациях при вертикальном угле приёма 55. Контраст радиояркостной температуры подсвечивающего излучения в зеркальном направлении создавался за счёт последовательной замены излучения атмосферы на излучение чёрного тела при термодинамической температуре приземного слоя атмосферы. Выполнены поляризационные измерения теплового излучения слоя сухого свежевыпавшего снега, помещённого последовательно на поверхность металлического листа, керамической плитки и двух чёрных тел с термодинамической температурой приземного слоя атмосферы и жидкого азота. С использованием экспериментальных данных измерения коэффициента зеркального отражения вычислены значения коэффициента экстинкции снега, лежащего на поверхности керамической плитки и металлического листа. Вычисления выполнены в рамках двух альтернативных моделей, одна из которых учитывает эффективный показатель преломления снега, а другая не учитывает. Оказалось, что только в рамках последней модели значения коэффициента экстинкции не зависели от вида подстилающей среды. Это означает, что излучение на частоте 94 ГГц в исследованном снеге не преломляется.
Ключевые слова: снег, миллиметровые волны, тепловое излучение, зеркальное отражение, преломление
Полный текстСписок литературы:
- Барабаненков Ю. Н. Многократное рассеяние волн на ансамбле частиц и теория переноса излучения // Успехи физ. наук. 1975. Т. 117. Вып. 1. С. 49–78.
- Голунов В. А. Тепловое излучение сухого однородного снежного покрова в диапазоне ММВ // Успехи современной радиоэлектроники. 2002. № 6. С. 35–44.
- Голунов В. А. Лабораторная методика экспериментального исследования закономерностей микроволнового теплового излучения сухого снежного покрова // Журн. радиоэлектроники. 2018. № 10. 13 c. DOI: 10.30898/1684-1719.2018.10.15. URL: http://jre.cplire.ru/jre/oct18/15/text.pdf.
- Голунов В. А., Хохлов Г. И. Показатель степени частотной зависимости интенсивности обратного рассеяния микроволнового излучения в сухом снеге и искусственных снегоподобных средах // Журн. радиоэлектроники. 2017. № 9. 16 c. URL: http://jre.cplire.ru/jre/sep17/6/text.pdf.
- Голунов В. А., Коротков В. А., Сухонин Е. В. Эффекты рассеяния при излучении миллиметровых волн атмосферой и снежным покровом // Итоги науки и техники. Сер. «Радиотехника». М.: ВИНИТИ, 1990. Т. 41. С. 68–136.
- Зражевский A. Ю., Голунов В. А., Гапонов С. С., Новичихин Е. П., Терентьев Е. Б., Чернушич А. П. Особенности и возможности поляризационного стереорадиовидения в мм-диапазоне волн // Радиотехника. 2006. № 5. С. 19–29.
- Розенберг Г. В. Абсорбционная спектроскопия диспергированных веществ // Успехи физ. наук. 1959. Т. 69. Вып. 1. С. 57–104.
- Способ измерения излучательных характеристик естественных покровов: а. с. 1267865 СССР / Голунов В. А. Приоритет 19.10.84.
- Способ измерения коэффициента излучения естественных покровов: а. с. 1363937 СССР / Голунов В. А. Приоритет 22.11.85.
- Способ определения излучательной способности природных объектов: а. с. 1670649 СССР / Швецов А. А. № 30. 1991.
- Цейтлин Н. М. Антенная техника и радиоастрономия. М.: Советское радио, 1976. 352 с.
- Golunov V. A., Barabanenkov Yu. N. Radiometric methods of measurement of the total reflectivity, the total transmissivity and the coherent transmissivity of a weakly absorbing random discrete medium layer in the millimeter wavelengths range // Proc. Progress in Electromagnetics Research Symp. (PIERS). Moscow, Russia. 19–23 August 2012. Р. 1415–1418.
- Tsang L., Kong J. A. Scattering of electromagnetic waves: Advanced Topics. Wiley-Interscience, 2001. 413 p.