Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 1. С. 272-285
Условия формирования излучения морской поверхности в эксперименте «Кацивели-25»
И.Н. Садовский 1, 2 , А.В. Кузьмин 1, 2 , Д.С. Сазонов 1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 МИРЭА — Российский технологический университет, Москва, Россия
Одобрена к печати: 01.12.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-1-272-285
Представлены результаты анализа волнографической информации, полученной авторами в ходе эксперимента «Кацивели-25», который был проведён в июле – августе 2025 г. на стационарной платформе Морского гидрофизического института РАН, расположенной на южной оконечности п-ова Крым. В рамках эксперимента проводились синхронные измерения пространственной структуры ветровых волн и интенсивности их собственного излучения в микроволновом диапазоне в условиях динамически изменяющегося ветрового воздействия. Отличительной особенностью выполненных исследований стало использование лазерного волнографа, разработанного коллективом сотрудников Российского технологического университета МИРЭА, для определения трёхмерной геометрии границы раздела «морская поверхность – атмосфера». В режиме трёхточечных измерений с постоянной геометрией волнограф позволил определять генеральное направление распространения волнения, величины дисперсии уклонов крупных волн (с пространственной длиной волны более 16 см) вдоль и поперёк него, а также коэффициенты эксцесса и асимметрии получаемых распределений. Указанные характеристики волнения относятся к «длинноволновым» для использованных в эксперименте радиометров 8-мм-диапазона. Основная цель настоящей публикации заключается в выделении особенностей формирования ветрового волнения в точке реализации эксперимента, которые имеют потенциальную возможность влияния на формирование радиотеплового излучения. Эта информация будет использована в дальнейшем для моделирования микроволнового излучения отмеченных особенностей, наиболее значимые из которых будут включены в теоретическую модель формирования и переноса излучения системы «океан – атмосфера».
Ключевые слова: натурный эксперимент, собственное излучение, радиояркостный контраст, двухмасштабная модель, ветровое волнение, двумерное распределение уклонов, морская поверхность
Полный текстСписок литературы:
- Садовский И. Н. Методика восстановления параметров спектра ветрового волнения на основе данных угловых радиополяриметрических измерений // Исслед. Земли из космоса. 2009. № 1. С. 24–30.
- Садовский И. Н. Особенности учета вклада длинноволновых компонент волнения в приращение излучательной способности морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 228–239.
- Садовский И. Н., Сазонов Д. С. Оценка влияния асимметрии крупных волн на собственное излучение морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 6. С. 331–343. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-6-331-343.
- Садовский И. Н., Кузьмин А. В., Поспелов М. Н. Исследование параметров спектра ветрового волнения по данным дистанционных радиополяриметрических измерений // Исслед. Земли из космоса. 2009. № 2. С. 3–10.
- Сазонов Д. С. Исследование статистических характеристик распределения уклонов взволнованной водной поверхности // 2-е Всероссийские Армандовские чтения «Радиофиз. методы в дистанц. зондировании сред». Материалы 5-й Всероссийской науч. конф. Муром: Изд.-полигр. центр МИ ВлГУ, 2012. С. 548–552.
- Сазонов Д. С., Садовский И. Н., Кузьмин А. В., Пашинов Е. В. Натурные исследования угловых зависимостей третьего параметра Стокса излучения морской поверхности на частоте 37 ГГц // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 6. С. 309–319. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-6-309-319.
- Стерлядкин В. В. Задача восстановления профиля морской поверхности по видеоизображению лазерных лучей // Океанология. 2024. Т. 64. № 3. С. 396–407. DOI: 10.31857/S0030157424030022.
- Стерлядкин В. В., Куликовский К. В. Измерение капиллярных волн лазерным волнографом // Russian Technological J. 2022. Т. 10. № 5. С. 100–110. DOI: 10.32362/2500-316X-2022-10-5-100-110.
- Стерлядкин В. В., Куликовский К. В., Бадулин С. И. Натурные измерения формы морской поверхности и одномерного пространственного спектра волнения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 1. С. 270–285. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-1-270-285.
- Стерлядкин В. В., Куликовский К. В., Задерновский А. А. Измерение капиллярных колебаний морской поверхности // Океанология. 2025. Т. 65. № 2. С. 201–211. DOI: 10.31857/S0030157425020018.
- Apel J. R. An improved ocean surface wave vector spectrum and its effects on radar backscatter // J. Geophysical Research: Oceans. 1994. V. 99. P. 16269–16291. DOI: 10.1029/94JC00846.
- Elfouhaily Т., Chapron В., Katsaros К., Vandemark D. A unified directional spectrum for long and short wind-driven waves // J. Geophysical Research: Oceans. 1997. V. 102. P. 15781–15796. DOI: 10.1029/97JC00467.
- Popinet S., Smith M., Stevens C. Experimental and numerical study of the turbulence characteristics of airflow around a research vessel // J. Atmospheric and Oceanic Technology. 2004. V. 21. No. 10. P. 1575–1589. DOI: 10.1175/1520-0426(2004)021<1575:EANSOT>2.0.CO;2.
- Sterlyadkin V. V., Kulikovsky K. V., Kuzmin A. V. et al. Scanning laser wave recorder with registration of “instantaneous” sea surface profiles // J. Atmospheric and Oceanic Technology. 2021. V. 38. No. 8. P. 1415–1424. DOI: 10.1175/JTECH-D-21-0036.1.
- Trokhimovskii Yu. G. The model for microwave thermal emission of sea surface with waves // Earth Observation and Remote Sensing. 1997. V. 1. P. 39–49.