Исследование брэгговской компоненты микроволнового рассеяния при умеренных углах падения при наблюдении навстречу и поперек ветра

В работе проведен анализ результатов натурных экспериментов по радиолокационному мониторингу сликов поверхностно-активных веществ на Черном море (с платформы МГИ РАН) и на Горьковском водохранилище (с борта исследовательского судна), полученных в 2017-2022 годах. Используемые данные были получены с помощью двухполяризационного доплеровского радара, работающего в S/C/X диапазонах, что позволяло в рамках комбинационной модели рассеяния определять брэгговскую компоненту сигнала. Наблюдения проводились при отражении радиоволн от чистой поверхности и от поверхности, покрытой пленкой олеиновой кислоты (ПАВ с известными параметрами) в направлении навстречу и поперек ветру под углом падения порядка 60 градусов в диапазоне скоростей ветра 4-12 м/c. Характерной особенностью используемых для анализа данных была сильная зависимость степени уменьшения брэгговской компоненты в сликах с увеличением скорости при наблюдении навстречу ветру, по сравнению с наблюдениями поперек ветра. На основе анализа гашения волн в направлении поперек ветра, когда возбуждение брэгговских волн непосредственно ветром практически отсутствует, получено эмпирическое выражение для дополнительного изотропного источника, связанного с более длинными, чем брэгговские, волнами. Найденное эмпирическое выражение имеет вид степенной функции инкремента ветрового возбуждения волн в направлении навстречу ветру.
Полученное выражение может быть использовано для развития моделей гашения волн пленками ПАВ, в т.ч. биогенными, а также пластиковым мусором, начальными формами льда и т.д. и для создания систем обнаружения и распознавания загрязнений и других неоднородностей на морской поверхности.
Данные натурных экспериментов по радиолокационному мониторингу сликов получены в рамках проекта РНФ N 18-17-00224 и гранта Минобрнауки РФ N 075-15-2020-776. Анализ экспериментальных данных и развитие эмпирической модели дополнительного источника ветровых волн поддержано проектом РНФ N 23-17-00167.