Исследование процессов растекания пленочных загрязнений на поверхности внутренних водоемов

Исследование процессов растекания пленочных загрязнений на поверхности водоемов представляет интерес для обеспечения экологической безопасности районов интенсивного судоходства, в первую очередь прибрежных акваторий морей и внутренних водных путей. Диагностика загрязнения на ранних стадиях и оперативный мониторинг позволяет существенно сократить затраты на ликвидацию последствий разлива и уменьшить экологические риски. Определение состава и толщины пленки загрязняющего вещества преимущественно осуществляется с помощью контактных методов, однако обнаружение факта загрязнения, оценка площади разлива вещества и параметров его движения возможно и с помощью методов дистанционного зондирования. Преимуществами среди других дистанционных приборов для решения данной задачи обладает радиолокатор кругового обзора, работающий в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне. Благодаря высокому пространственному и временному разрешению радиолокационных панорам водной поверхности удается диагностировать пленочное загрязнение на ранних стадиях и отслеживать его эволюцию (Ермошкин, Капустин, 2015). Основные данной результаты работы опираются на анализ материалов проведенных ранее комплексных натурных исследований процессов растекания пленочных сликов в акватории Горьковского водохранилища на разных временах растекания пленки поверхностно-активного вещества (ПАВ) при различных гидрометеоусловиях. В ходе экспериментов были одновременно получены энергетические и скоростные характеристики рассеяния СВЧ радиоволн водной поверхностью в присутствии пленки ПАВ в двух диапазонах (X и Ka), и проведены синхронные измерения двумерного спектра волнения, скорости и направления течения, скорости и направления приводного ветра, температуры воды и воздуха. В результате анализа экспериментальных данных было показано, что растекание пятна ПАВ происходит не симметрично, формируется вытягивание пятна вдоль направления ветра, а кроме того, динамика движения слика определяется совокупностью влияния приповерхностного течения и ветрового дрейфа, составляющей порядка 3% от величины скорости ветра. Полученный результат находится в хорошем согласии с имеющимися теоретическими представлениями (см., например, (Fingas, 2017) и приведенный список литературы). Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-45-520018 р_а.