О возможности оценки скорости распространения пленочного загрязнения на морской поверхности по данным когерентных радиолокационных измерений

Кинематика пленочных загрязнений на морской поверхности определяется действием течения в тонком приповерхностном слое, который в общем случае составляет порядка миллиметра. Течение, движущее пленку поверхностно-активного вещества (ПАВ) оценивается как сумма скорости течения жидкости и трех процентов от скорости ветра [1]. При моделировании дрейфа пленочного загрязнения необходимо знать величину и направление приповерхностного течения, которую на практике измерить достаточно сложно. В работе рассматривается возможность использования доплеровской скорости морского волнения для оценки скорости и направления дрейфа пленочного загрязнения и получения прогноза его распространения. Доплеровская скорость измерялась с помощью когерентных радиолокаторов кругового обзора X и Ka диапазонов со стационарного основания – океанографической платформы в Черном море. Исходя из теоретических представлений, в рамках двухмасштабной модели рассеяния доплеровская скорость морского волнения при зондировании под углами близкими к скользящим определяется фазовой скоростью резонансной ветровой волны, орбитальной скоростью энергонесущей волны и скоростью приповерхностного течения (в общем случае ещё добавляется скорость нерезонансных рассеивателей, таких как обрушающиеся волны и др.). В свою очередь скорость приповерхностного течения включает в себя ветровую компоненту (Стоксов и волновой дрейф) и течение жидкости. Для описания кинематики пленочных загрязнений важна полная скорость приповерхностного течения, которая, с точностью до фазовой скорости резонансной ветровой волны должна совпадать со средней по профилю энергонесущей волны доплеровской скоростью. Проверка данного предположения была осуществлена на основе собранного в комплексных экспериментальных исследованиях данных о доплеровской скорости морского поверхности в X и Ka диапазонах, а также о скорости дрейфа центра тяжести пятна пленочного загрязнения при различных метеоусловиях.
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-45-520018 р_а).
1. Капустин И.А., Ермошкин А.В., Богатов Н.А., Мольков А.А. Об оценке вклада приводного ветра в кинематику сликов на морской поверхности в условиях ограниченных разгонов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 2. С. 163-172.