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. 2008. В.5. Т.2. С. 199-205

Методика дистанционного определения характеристик ветрового волнения: 2. Алгоритм восстановления параметров спектра ГКВ

И.Н. Садовский 
Институт космических исследований РАН Владимирский Государственный Университет, 117997, Москва, ул. Профсоюзная, 84/32 600026, Владимир, ул. Горького, 87
Серия работ «Методика дистанционного определения характеристик ветрового волнения» по-
священа вопросу создания методики нелинейной радиотепловой резонансной спектроскопии (НРРС).
НРРС разрабатывается с целью дистанционного определения характеристик спектра гравитационно-
капиллярных волн (ГКВ) на основе данных угловых радиополяриметрических измерений. В работах
данной серии изложены теоретические основы используемого метода (предложенного
Ю.Г.Трохимовским в 1997), особенности его программной и аппаратной реализации, представлен
алгоритм проведения радиополяриметрических измерений, результаты апробации методики в рамках
международного натурного эксперимента «CAPMOS05», сравнения полученных результатов как с
существующими моделями ветрового волнения, так и с данными контактных измерений, выполнен-
ных посредством струнного волнографа.
В настоящей работе приводится алгоритм восстановления параметров спектра ГКВ, использующий
данные радиополяриметрических измерений на различных углах и не требующий каких-либо априорных
предположений о форме спектра ГКВ. Основой метода является представление морского волнения в виде
композиции крупных волн зыби и распределенных по их поверхности более коротких ГКВ. В данной по-
становке определение величины приращения радиояркостной температуры взволнованной поверхности
осуществляется путем интегрирования вклада крупных и коротких волн. Расчет влияния крупномасштаб-
ных и мелкомасштабных (относительно рабочей длины волны радиометра) компонент волнения на регист-
рируемую радиояркостную температуру осуществляется по методу Кирхгофа и в соответствии с теорией
«критических явлений» в приближении метода малых возмущений.
На примере модельных расчетов показано, что разработанный алгоритм, в отсутствии влияния вариа-
ций входных данных, позволяет восстанавливать спектр кривизны B(K), функцию дисперсии уклонов волн
σ2
(K) и значение дисперсии уклонов крупных волн σ0
2
с ошибкой, не более 7,0%, 1,0% и 15,0% соответст-
венно.
Полный текст

Список литературы:

  1. Трохимовский Ю.Г. Модель радиотеплового излучения взволнованной морской поверхно- сти // Исследование Земли из космоса. 1997. № 1. С. 39-49.
  2. Садовский И.Н. Поляризационные радиотепловые методы в исследованиях параметров морского волнения: Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: ИКИ РАН, 2007. 184 с.
  3. Кравцов Ю.А., Мировская Е.А., Попов А.Е., Троицкий И.А., Эткин В.С. Критические явле- ния при тепловом излучении периодически неровной водной поверхности // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1978. Т. 14. № 7. С. 733-739.
  4. Ирисов В.Г., Трохимовский Ю.Г., Эткин В.С. Радиотепловая спектроскопия морской по- верхности // ДАН СССР. 1987. Т. 297. № 3. С. 587-589.
  5. Садовский И.Н. Алгоритм восстановления параметров спектра гравитационно- капиллярных волн на основе данных угловых радиополяриметрических измерений // 7-я Между- народная научно-технич. конф. «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии»: Сб. докл. Владимир, 2006a. С. 79-82.
  6. Apel J.R. An improved ocean surface wave vector spectrum // J. Geophysical Research. 1994. V. 99. P. 16.269-16.291.