Корреляционный анализ крутизны радиационно-ветровой зависимости радиоизлучения взволнованной водной поверхности

Мировой океан является неотъемлемой составляющей жизни человека и природы в целом. Это значит, что его исследование является очень важной задачей в современной науке. Одним из эффективных способов дистанционного исследования водной поверхности в радиодиапазоне является микроволновая радиометрия, потому что радиометрические измерения можно проводить в любое время суток и практически при любых погодных условиях, так как принимаемое излучение находится в диапазоне "окон прозрачности" атмосферы.
К основным физическим параметрам водной поверхности, определяемым дистанционными радиометрическими методами относятся: температура поверхности океана, скорость и направление ветра, соленость в поверхностном слое и другие. Однако для установления взаимно-однозначной связи между измеренным излучение и физическими параметрами водной среды необходимо знать их связь с восходящим радиотепловым излучение водной поверхности. В настоящее время для интерпретации радиометрических данных используются модели радиотеплового излучения взволнованной водной поверхности.
Ранее в своих работах автор указывает на то, что в целях интерпретации получаемых спутниковых данных сейчас в основном используются полуэмпирические модели, и ставит вопрос: насколько хорошо эти модели согласуются с известными теоретическими моделями и экспериментальными наземно-дистанционными измерениями? Приводит предварительные результаты сравнения экспериментальных и модельных оценок крутизны радиационно-ветровой зависимости собственного радиотеплового излучения взволнованной водной поверхности на частоте 37,7 ГГц. В представляемом докладе обсуждаются результаты детального сравнения натурных измерений с модельными оценками крутизны радиационно-ветровой зависимости, а именно: корреляционный анализ экспериментальных и модельных оценок.
В докладе показаны результаты основанные на натурных измерениях выполненных на океанографической платформе ЭО МГИ РАН (экспериментальное отделение Морского гидрофизического института Российской академии наук) в 2005, 2007 и 2009 годах. Так же показано, что на вертикальной поляризации есть значимая корреляция между экспериментальными и модельными оценками крутизны радиационно-ветровой зависимости. Более того, при сравнении с разными моделями наблюдается аналогичных ход зависимости коэффициента корреляции от скорости приводного ветра. На горизонтальной поляризации имеет место значимая корреляция, только при скоростях ветра до 11 м/с, что может быть объяснено тем, что при расчете радиотеплового излучения в моделях не учитывается влияние пены, обрушений и брызг, которые всегда присутствуют на поверхности моря при скоростях ветра более 10 м/с. Кроме того ставиться вопрос о применимости выбранных моделей для интерпретации данных наземно-дистанционных и спутниковых измерений.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ №14-02-00839_а и № 15-05-08401_а.