О проявлении донной топографии в мелководных районах и ее реконструкции по данным спутниковых радиолокаторов с синтезированной апертурой.

Радиолокаторы с синтезированной апертурой (РСА) позволяют наблюдать широкий спектр природных явлений: внутренние волны, слики, фронты, проявления донной топографии. Последнее из отмеченных явлений имеет важное прикладное значение. В мелководных районах форма и глубина подводных банок и фарватеров могут сильно изменяться под действием интенсивных приливных течений и тем самым представлять угрозу безопасности мореплавания.
В данной работе рассматриваются проявления неоднородностей дна на спутниковых РСА изображениях на примере мелководья в северной части Белого моря. В указанном районе наблюдаются стационарные чередующиеся аномалии удельной эффективной площади рассеяния (УЭПР), отчетливо выделяющиеся на РСА изображениях, в частности – спутников Sentinel-1А, 1В Европейского космического агентства.
Представлен анализ 14 РСА изображений, полученных при разных скоростях ветра и фазах приливного течения. Показано, что поля контрастов РСА изображений меняют знак (инверсия контрастов) при изменении направления приливного течения на противоположное. Данные о приливных течениях взяты из Атласа течений Белого моря ВМФ, а данные о глубине были предоставлены А. В. Зиминым. В зависимости от фазы прилива, РСА данные были разделены на две группы и далее осреднены в пределах каждой из групп.
Дивергенция поверхностных течений, вызванная взаимодействием основного приливного потока с неоднородностями дна, рассматривается как основной фактор формирования наблюдаемой картины контрастов РСА изображений (Kudryavtsev et al, 2005). Поля дивергенции течений рассчитанных в рамках приближения мелкой воды сопоставляются с контрастами РСА изображений. Показано, что в большинстве случаев положительные аномалии РСА сигнала коррелируют с зонами конвергенции, а отрицательные – с зонами дивергенции. Эта взаимосвязь сохраняется при разных фазах прилива, что приводит к инверсии полей контрастов РСА. Однако, в некоторых случах наблюдается пространственная смещение между данными РСА и дивергенцией, а в одном случае – наблюдаемые контрасты РСА не сопровождались значимыми значениями дивергенции из-за малых уклонов дна. Последнее можно интерпретировать как отклонение фактической донной топографии от исходной.
Приводятся примеры реконструкции донной топографии по наблюдаемым контрастам РСА изображений . В целом, реконструированный рельеф дна соответствует исходному, однако существуют заметные отклонения которые можно объяснить вероятной эрозией и миграцией рельефа дна под действием интенсивных приливных течений в данном регионе.