В последнее десятилетие в физико-химии воды активно изучаются ее аномальные характеристики в интервале температур от +4°C до –70 C [1 – 3]. Данный интервал определяется аномальным понижением плотности при охлаждении. Объемную воду при указанных температурах назвали «холодной и переохлажденной» водой (или просто «холодной» водой) [4]. Наиболее яркая аномалия этой воды связана с существованием второй критической точки при температуре около –60 °C и давлении ~100 МПа. Точное значение параметров второй критической точки не известно из-за отсутствия эффективных технологий получения глубоко переохлажденной объемной метастабильной воды. Однако эта критическая точка проявляется в земных условиях через существование линии Видома – локуса повышенных флуктуаций энтропии и плотности воды. Линия Видома исходит из второй критической точки в фазовом пространстве давление-температура в однофазную область. Вблизи нулевого давления (т.е. в условиях земной поверхности) температура на линии Видома равна –45 °C. Другая аномалия, представляющая интерес для дистанционного зондирования в отмеченном интервале температур, связывается с существованием особой кристаллической модификацией льда – льдом 0. Этот лед образуется при температурах ниже –23 °C и, возможно, часто возникается в верхних слоях атмосферы при конденсации пара при температурах до – 120°C. Он является сегнетоэлектриком, что определяет его особые электромагнитные характеристики в оптическом и микроволновом диапазонах [5, 6].
В связи с обнаружением новых аномалий холодной воды появляется возможность формулирования новых задач дистанционного зондирования гидросферы и связанных с нею других земных оболочек. Во-первых, можно указать особые точки и области температур, где электромагнитные и другие физические характеристики природных и техногенных объектов могут отклоняться от обычных зависимостей. Это: +4…0 °C, –23…–60 °C, –45 °C, –70 °C при давлениях от 0 до 1 МПа (условий, характерных для земных оболочек). Во-вторых, аномалии характерны для дисперсных и пористых сред, где возможно существование глубоко переохлажденной объемной воды (почвы и грунты, пористые частицы, растительность, аэрозоли). Специальное исследование электромагнитных характеристик холодной воды представляется перспективным для развития дистанционного зондирования.