примерно одинаково. Внутренние волны из-за резонансного механизма модуляции поверхностного волнения приводят к значительным резонансным вариациям спектральной интенсивности ветровых волн дециметрового диапазона длин, а по причине эффектов последовательной передачи энергии – к вариациям интенсивности более коротких волн сантиметрового диапазона. Измерение спектральных контрастов на нескольких разнесенных частотах радиолокатора позволяет распознать природу появления слика на морской поверхности, а анализ зависимости спектрального контраста в пленочном слике на нескольких длинах волн – оценить характеристики пленки. При этом возможно выбрать и обосновать диапазоны длин ветровых волн, наиболее информативных для мониторинга океана и внутренних водоемов, а также выработать рекомендации по выбору диапазонов работы радиолокационных систем для исследования характеристик ветровых волн.
Изучение проявлений различных приповерхностных процессов на поверхности океана в виде областей с пониженной интенсивностью мелкомасштабного волнения требует проведения новых натурных и лабораторных экспериментов для уточнения моделей. Однако полученные к настоящему времени результаты все же позволяют предложить новые методы диагностики пленок на морской поверхности и выделения их на фоне других процессов, основанные на использовании информации о степени гашения ветровых волн в нескольких спектральных диапазонах. Для получения информации о степени гашения волн в нескольких спектральных диапазонах наиболее удобным представляется использование многочастотного радиолокатора.
Многочастотный поляризационный радиолокатор и перспективы диагностики пленок
Разработанный и изготовляемый в настоящее время в ИПФ РАН многочастотный двухполяризационный радиолокатор будет использовать три частоты: С‐диапазон( частота излучения 3 ГГц, длина волны 10 см), S‐диапазон( частота излучения 6 ГГц, длина волны 5 см), Х‐диапазон( частота излучения 10 ГГц, длина волны 3 см). Кроме регистрации удельного сечения обратного рассеяния, новый трехчастотный радиолокатор сможет измерять скорость движения рассеивателей в каждом из частотных каналов. Данные радиолокатора о поверхностном волнении будут автоматически записываться в память и обрабатываться компьютером. Созданные оригинальные алгоритмы для обнаружения пленки на морской поверхности и определения ее физических характеристик позволят при помощи соответствующего программного обеспечения осуществлять диагностику пенок в режиме online.
Работа выполняется при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках соглашения о предоставлении субсидии от 26 августа 2014 года 14.607.21.0055( уникальный идентификатор соглашения RFMEFI60714X0055).
ЛИТЕРАТУРА
1. Монин А. С., Красицкий В. П. Явления на поверхности океана. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985.
2. Лаврова О. Ю., Костяной А. Г., Лебедев С. А., Митягина М. И., Гинзбург А. И., Шеремет Н. А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. – М.: ИКИ РАН, 2011. – 480 с.
3. TerraSAR-X Acquisition of the Oil Slick in the Gulf of Mexico // Satellite Image Gallery [ Электронный ресурс ]; TerraSAR- X Acquisition of the Oil Slick in the Gulf of Mexico / Airbus Defence and Space, – Toulouse: Airbus Defence and Space, 2014. – Режим доступа: http:// www. geo-airbusds. com / en / 5751-image-detail? img = 1749 #. VIVd8tKsV8E.
4. Иванов А. Ю. Определение параметров нефтяных загрязнений по данным космической поляризационной радиолокационной съемки в районе нефтепромыслов « Нефтяные камни » в Каспийском море / А. Ю. Иванов, М. Ю. Достовалов, А. А. Синева // Исследование Земли из космоса. – 2011. – № 5. – C. 31 – 44.
5. http:// www. consilium. se / news / news-archive / oil-spilldetection-radar-established-in-market 6. Miros, Норвегия( www. miros. no) 7. Sea-Hawk Navigation AS, Норвегия( http:// sea-hawk. com) 8. OceansAdvance Inc., Нидерланды( www. oceansadvance. net / oceansadvance-inc) 9. Nortek AS, Норвегия – США( www. nortekusa. com). 10. Калмыков А. И. Многоцелевой радиолокационный самолетный комплекс исследования Земли « МАРС » / А. И. Калмыков, В. Н. Цымбал, А. С. Курекин // Радиофиз. радиоастрон. – 1998. – Т. 3. – № 2. – С. 119 – 129.
11. Huehnerfuss, H.; Alpers, w.; Dannhauer, H.; Gade, M.; Lange, Ph. A.; Neumann, V.; Wismann, V. « Natural and man-made sea slicks in the North Sea investigated by a helicopterborne 5-frequency radar scatterometer ». International Journal of Remote Sensing 17( 8).( 1996): S. 1567 – 1582. doi: 10.1080 / 01431169608945364
12. Ермаков С. А., Сергиевская И. А., Гущин Л. А. Пленки на морской поверхности и их дистанционное зондирование. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – Москва: OOO « Азбука-2000 ». – Вып. 3. – 2006. – Т. II. – С. 86 – 98.
13. Ермаков С. А. Влияние пленок на динамику гравитационно-капиллярных волн / С. А. Ермаков. – Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2010. – 164 с.
14. Ермаков С. А. Затухание гравитационно-капиллярных волн в присутствии нефтяной пленки по данным лабораторных и численных экспериментов / С. А. Ермаков, И. А. Сергиевская, Л. А. Гущин // Изв. РАН. ФАО. – 2012. – Т. 48. – № 5. – С. 631 – 639.
15. Оригинальный « Геофизик » // Национальная оборона. – № 9. – 2014. – С. 73.
No. 2( 8) / 2015, Морские информационно-управляющие системы 59