Методика дистанционного определения характеристик ветрового волнения:
4. Апробация в ходе натурного эксперимента «CAPMOS’05»

Серия работ «Методика дистанционного определения характеристик ветрового волнения» посвящена 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. Разработка подобной методики является новым шагом в решении задач, связанных с изучением морской поверхности. Проводимые в данной области исследования имеют большое значение для развития теории взаимодействия океана и атмосферы и, по всей видимости, в дальнейшем, будут играть определяющую роль при интерпретации большинства данных дистанционного зондирования океана.
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 «CAPMOS’05», сравнения полученных результатов как с существующими моделями ветрового волнения, так и с данными контактных измерений, выполненных посредством струнного волнографа.
В настоящей работе представлена первая часть результатов, полученных на основе анализа данных международного натурного эксперимента «CAPMOS’05». В частности, восстановлена динамика изменения параметров спектра ГКВ в зависимости от скорости ветра. Восстановленные по разработанной методике значения дисперсии уклонов 2(K) и спектра кривизны B(K) демонстрируют зависимость от величины скорости приповерхностного ветра. Максимум зависимости спектра кривизны ГКВ от скорости приповерхностного ветра наблюдается в области волновых чисел, соответствующей спектральному максимуму (K≈7,0 рад/см). Чувствительность восстановленных значений дисперсии уклонов поверхностных волн к вариациям скорости ветра начинает проявляться при K≈ 1,5 рад/см. Максимум корреляции этих величин соответствует верхней границе диапазона рассматриваемых волновых чисел (K ≈ 15 рад/см).
Представленные результаты свидетельствуют о возможности применения разработанной методики восстановления параметров спектра ГКВ для мониторинга состояния водной поверхности, а в дальнейшем, ее использования для усовершенствования методики восстановления скорости приповерхностного ветра по данным радиотепловых измерений, уточнения существующих или создания новых моделей волнения, а также для исследования физических процессов на границе раздела океан – атмосфера.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 05-05-64451 и гранта INTAS 03-51-4789.