Исследование азимутальной зависимости собственного радиотеплового излучения взволнованной водной поверхности в натурных условиях

С наступлением космической эры стало возможным проводить круглосуточные измерения большого количества параметров природной среды, притом в глобальном масштабе. Однако, на этапе разработки новых приборов и методов измерений невозможно обойтись без проведения комплексных подспутниковых экспериментов. К большому сожалению, во всем мире не так и много гидрографических платформ для проведения подобных экспериментов. Поэтому неоценимый вклад вносят данные, полученные на гидрографической платформе “Кацивели” на Черном море предназначенной для проведения подспутниковых измерений.
Целью данной работы является исследование эффекта азимутальной анизотропии собственного радиотеплового излучения взволнованной морской поверхности в натурных условиях. Для исследования данного эффекта были выбраны данные накопленные в ходе экспериментов CAPMOS'05, '07, '09 и '12. В ходе этих экспериментов выполнялись сканирования в горизонтальном направлении при различных вертикальных углах наблюдения. Кроме того, в ходе экспериментов достаточно сильно изменялись метеоусловия, что позволяет исследовать изменение интенсивности собственного радиотеплового излучения взволнованной водной поверхности на разных углах визирования при различных метеоусловиях.
В ходе экспериментов использовались приборы с тремя поляризациями, вертикальной, горизонтальной и с поляризацией, состоящей из разности +45º и -45º линейных поляризаций, что позволяет исследовать азимутальные вариации трех параметров Стокса. Для оценки величины вариации параметров Стокса используются так называемые коэффициенты азимутальной анизотропии. Они определяются на основе аппроксимации азимутальных виражей гармоническими функциями, четной для вертикальной и горизонтальной поляризации и нечетной для третьего параметра Стокса. Произведено сравнение полученных результатов с модельными данными, а так же с самолетными измерениями для диапазона углов визирования 49...52º.
Основным направлением развития данной работы является: использование многочастотных радиополяриметрических измерений при исследовании азимутальной анизотропии; накопление и анализ экспериментальных данных, полученных для вертикальных углов визирования вне диапазона 49...52º; разработка метода определения скорости и направления приповерхностного ветра на произвольном угле визирования, а также использование полученных данных в качестве дополнительного материала при разработке модели ветрового волнения.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №11-05-00493-а и гранта Президента РФ № МК-865.2012.5.