Статистические характеристики отражённого сигнала X-диапазона при зондировании пресноводного и солёного льда в лабораторных условиях

Данная работа является продолжением комплексного лабораторного эксперимента, в котором для исследования ледяного покрова использовалась установка с тремя датчиками: подводным ультразвуковым сонаром и радарами X- и Ka-диапазонов [1]. В тезисах представлен анализ данных, полученных радаром X-диапазона.
Эксперименты проводились в ледовом бассейне ААНИИ в два этапа: с декабря 2024 г. по март 2025 г. - для пресноводного льда и с октября по декабрь 2025 г. - для соленого льда. Анализировались статистические параметры отраженных сигналов: взвешенное среднее, дисперсия, асимметрия, эксцесс, интегральная интенсивность и максимальная амплитуда пика.
Показано, что для пресноводного льда в процессе замерзания характерны плавное увеличение средних значений и низкая дисперсия, тогда как для соленого льда средние значения остаются на прежнем уровне. Отмечено, что по мере охлаждения и увеличения толщины пресноводного льда его поверхность становится более гладкой и однородной по структуре. В соленом льду большая часть излучения поглощается из-за диэлектрических потерь, обусловленных его высокой электропроводностью. Для соленого льда построена зависимость сигнала от угла падения; в конце декабря зафиксированы аномальные изменения сигнала, связанные с наличием воды на поверхности льда.
Для пресноводного льда сигнал радара X-диапазона проникает сквозь лед, и чем толще лед, тем сильнее изменяется обратное рассеяние. Для соленого льда сигнал почти полностью поглощается: высокая соленость приводит к быстрому затуханию. Дальнейшие исследования будут проводиться в Ka-диапазоне.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-77-10064-П