Особенности диэлектрических характеристик свежевыпавшего снега на частоте 5,6 ГГц вблизи температуры фазового перехода лед-вода

Особенностям строения снежинок посвящено большое количество статей, примером может являться одна из последних работ [1]. Данный вопрос актуален для регистрации снегопадов и их характеристик по коэффициентам отражения радара в диапазонах X, Ku, Ka и W [2]. Но кроме геометрической формы снежинок необходимы более точные знания электромагнитных свойств снега. В частности, большой интерес представляет исследование диэлектрических свойств свежевыпавшего снега в связи с открытием штабелированного льда Isd, характеристики которых быстро меняются со временем [3].
В работе приводятся результаты исследований мнимой и действительной частей относительной комплексной диэлектрической проницаемости снега на частоте 5,6 ГГц в зависимости от температуры исследуемых объектов. Образцы помещали в прямоугольный резонатор при полном его заполнении. Измерения осуществились с использование скалярного анализатора цепей Р18-М. Прямоугольный резонатор с образцом помещали в камеру тепла и холода фирмы ESPEC. Температура внутри камеры изменялась линейно со скоростью 0,25 °С в минуту. Эксперимент проводился при температуре от –60 °С до 0 °С. При этом исследовалась резонансная кривая, из которых находили мнимую и действительную части относительной комплексной диэлектрической проницаемости снега.
В результате исследования было обнаружено резкое уменьшение значений действительной и мнимой частей относительной комплексной диэлектрической проницаемости свежевыпавшего снега на частоте 5,6 ГГц, вблизи температуры фазового перехода лед-вода. Ранее такой эффект наблюдался для пресного льда [4]. Полученные данные будут полезны для задач дистанционного зондирования поверхности, покрытой снежным покровом.