Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 4. С. 305-313
Изменение теплового излучения снежного покрова в миллиметровом и инфракрасном диапазонах при воздействии солнечного излучения
Г.С. Бордонский 1 , В.А. Казанцев 1 , А.К. Козлов 1 1 Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита, Россия
Одобрена к печати: 05.05.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-4-305-313
Выполнены измерения радиотеплового и инфракрасного излучения снежного покрова в миллиметровом диапазоне на длинах волн 8,8; 3,3 мм и в инфракрасном диапазоне на участке 8–14 мкм. Изучалось воздействие циклического нагревания снега излучением Солнца. Измерения проведены в стационарных условиях на площадке, где была реализована возможность её затенения при движении Солнца для создания быстрых изменений температуры снега, характерных для природной среды. В эксперименте установлены суточные и более быстрые изменения яркостной температуры излучения, определяемой как приращениями термодинамической температуры среды, так и динамическими процессами, например, вследствие возникновения эффекта просветления слоёв снега. Просветление ледяных частиц определяется возникновением их пластической деформации из-за градиента температуры в среде. При этом возникает течение кристаллов льда по их базисным плоскостям с образованием квазижидких плёнок с высокой электропроводностью. Такая ситуация характерна для начальной стадии пластической деформации, наблюдаемой при ползучести ледяных структур. Данная особенность связывается с возможностью плазмонного усиления электромагнитного излучения, приводящего к просветлению снега и льда. Полученные результаты показывают эффективность использования предложенного комплекса радиометров миллиметрового и инфракрасного диапазонов для решения задач в области криологии и экологии, например, для определения особенностей таяния снега и областей загрязнения снежного покрова.
Ключевые слова: радиометрия, снежный покров, миллиметровый диапазон, тепловой инфракрасный диапазон
Полный текстСписок литературы:
- Бордонский Г. С., Казанцев В. А. Широкополосные измерения диэлектрических характеристик льда вблизи температуры 0 °C // Журн. техн. физики. 2025. Т. 95. № 7. С. 1427–1433. DOI: 10.61011/JTF.2025.07.60666.13-25.
- Бордонский Г. С., Орлов А. О. Признаки возникновения льда «0» в увлажненных нанопористых средах при электромагнитных измерениях // Письма в Журн. эксперим. и теорет. физики. 2017. Т. 105. № 7–8. С. 483–488. DOI: 10.7868/S0370274X17080045.
- Бордонский Г. С., Крылов С. Д., Поляков С. В., Рябова Л. Д. О вариациях инфракрасного излучения снежно-ледяного покрова // Исслед. Земли из космоса. 1988. № 6. С. 83–87.
- Бордонский Г. С., Гурулев А. А., Орлов А. О., Цыренжапов С. В. Различие картин радарных и радиометрических измерений (на примере ледяного покрова эвтрофированного озера) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 228–240.
- Бордонский Г. С., Гурулев А. А., Казанцев В. А. и др. Радиояркостная температура пресного ледяного покрова в период ледостава // Материалы 20-й Международ. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. С. 151. DOI: 10.21046/20DZZconf-2022a.
- Бордонский Г. С., Казанцев В. А., Козлов А. К. Поиски льда 0 в земной атмосфере // Изв. Российской акад. наук. Физика атмосферы и океана. 2024. Т. 60. № 6. С. 968–976. DOI: 10.31857/S0002351524060089.
- Заболотских Е. В., Балашова Е. А. Динамика морского льда в Печорском море зимой 2019/2020 // Фундам. и приклад. гидрофизика. 2021 Т. 14. № 1 С. 97–105. DOI: 10.7868/S207366732101010X.
- Тихонов В. В., Хвостов И. В., Романов А. Н., Шарков Е. А. Анализ изменений ледяного покрова пресноводных водоемов по данным SMOS // Исслед. Земли из космоса. 2017. № 6. С. 46–53. DOI: 10.7868/S0205961417060045.
- Шарков Е. А. Радиотепловое дистанционное зондирование Земли: физические основы. Т. 1. М.: ИКИ РАН, 2014. 544 с.
- Quigley D., Alfè D., Slater B. Communication: On the stability of ice 0, ice i, and Ih // J. Chemical Physics. 2014. V. 141. No 16. Article 161102. 5 p. DOI: 10.1063/1.4900772.
- Russo J., Romano F., Tanaka H. New metastable form of ice and its role in the homogeneous crystallization of water // Nature Materials. 2014. V. 13. P. 733–793. DOI: 10.1038/nmat3977.
- Slater B., Quigley D. Zeroing in on ice // Nature Materials. 2014. V. 13. P. 670–671. DOI: 10.1038/nmat4017.