Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

XXIV.K.150

Экстинкция микроволнового излучения замерзающей древесной растительности

Бордонский Г.С. (1), Гурулев А.А. (1), Казанцев В.А. (1), Козлов А.К. (1), Орлов А.О. (1)
(1) Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита, Россия
Открытие льда 0, прекурсора льда Ih, образующегося при температурах ниже –23 °С при нормальном атмосферном давлении, поставило вопрос о его проявлениях вблизи земной поверхности (Бордонский и др., 2020; Russo et al., 2014). Отличительной особенностью льда 0 является его сегнетоэлектрические характеристики, которые приводят к сильной экстинкции излучения для случая малых диэлектрических частиц, покрытых таким льдом (Борен, Хафмен, 1986). В частности, была показана возможность рассеяния солнечного излучения «серебристыми» мезосферными облаками, состоящими из нанометровых частиц при конденсации на них льда 0 при температурах ниже –130 °С (Бордонский и др., 2024).
В (Бордонский и др., 2018) наблюдали эффект гистерезиса микроволновых потерь в ветках сосны на частоте ~ 5 ГГц в зимнее время в Забайкалье в зависимости от температуры воздуха при ее суточном изменении. Было высказано предположение об образовании в них льда 0. Поэтому возникло предположение о возможности его появления в древесных ветках (без листьев) других растений.
Новый эксперимент был выполнен на древесно-кустарниковых насаждениях из 31 растения различного вида в течение холодного периода времени в Забайкалье в 2025-2026 гг. Группа молодых деревьев и кустарника состояла из сирени венгерской, черемухи обыкновенной, вяза мелколистого, вишни войлочной и других растений. Длина области насаждения 35 м, ширина 2,5 м. При измерениях регистрировали прохождение излучения на длинах волн 2,3 см и 0,88 см с использованием генераторов на диодах Ганна и микроволновых радиометров. Изменения температуры в эксперименте находились в интервале −10 °С…−37 °С.
В результате измерений за четыре месяца обнаружен выраженный минимум потерь при температуре –23 °С, что соответствует температуре образования льда 0 из переохлажденной воды. Этот вывод поддерживается существенным возрастанием экстинкции при охлаждении деревьев от –23 °C до –37 °С на 10 дБ, а также возникновением ее гистерезиса при суточных вариациях температуры со средним значением вблизи –23 °С.

Ключевые слова: экстинкция, микроволновый диапазон, отрицательные температуры, ветки растительности
Литература:
  1. Бордонский Г.С., Гурулев А.А., Орлов А.О. Пропускание электромагнитного излучения видимого диапазона тонким слоем льда 0, конденсированного на диэлектрическую подложку // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2020. Т. 111. № 5-6(3). С. 311–315. DOI: 10.31857/S0370274X20050070.
  2. Бордонский Г.С., Гурулев А.А., Орлов А.О., Казанцев В.А. Предполагаемый механизм свечения мезосферных облаков // Радиотехника и электроника. 2024. Т. 69. № 4. С. 307–315. DOI: 10.31857/S0033849424040013.
  3. Бордонский Г.С., Гурулев А.А., Орлов А.О., Цыренжапов С.В. Вариации микроволновых потерь в ветках сосны при отрицательных температурах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 5. С. 120–129. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-5-120-129.
  4. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 664 с.
  5. Russo J., Romano F., Tanaka H. New metastable form of ice and its role in the homogeneous crystallization of water // Nature Materials. 2014. V. 13. P. 733-739. DOI: 10.1038/nmat3977.

Дистанционное зондирование криосферных образований