Натурные исследования изменчивости неполяризованной (небрегговской) компоненты рассеяния в поле длинных волн и в присутствии пленки с использованием двухполяризационного скаттерометра Х-диапазона

Двухполяризационные радары микроволнового диапазона представляют большой интерес для дистанционных исследований морской поверхности. Согласно наиболее принятой в настоящее время модели обратное микроволновое рассеяние при умеренных углах падения определяется брэгговским рассеянием волн см диапазона и небреггоской (неполяризованной) компонентой рассеяния, которая обычно связывается с обрушениями ( в том числе, с микрообрушениями) волн. В настоящее время наши знания о природе небрэгговской компоненты недостаточны для создания количественной модели, удовлетворительно описывающей наблюдаемые в натурных условиях явления. В данной работе представлены новые данные натурных экспериментов, полученные с использованием двухполяризационного доплеровского скаттерометра Х-диапазона (ВВ и ГГ поляризации). Измерения интенсивности обратного рассеяния проводились при отражении от чистой поверхности и от поверхности, покрытой пленкой с известными упругими характеристиками. Размер анализируемой области на морской поверхности составлял при углах падения порядка 55 градусов 1.5 – 2 м, т.е. при больших скоростях ветра можно было анализировать распределение микроволнового рассеяния по профилю длинной волны и исследовать особенности рассеяния из областей интенсивных обрушений. Для сравнения средних значений обратного рассеяния использовался трехчастотный ( S/ C/ X) двухполяризационный радар. Трехчастотный радар имеет большое время анализа каждой точки, что связано с переходом с одного частотного канала на другой и обработкой сигнала. Особенность данных исследований по сравнению с нашими ранними исследованиями [1] состоит в том, что наблюдения, как для чистой поверхности, так и в областях сликов, проводились навстречу и поперек ветру.
Обнаружено, что при больших скоростях ветра (8-12 м/c) небрэгговское рассеяние представляет из себя «фоновый» уровень с редкими всплесками, период возникновения которых в несколько раз больше периода длинных волн. Высота всплесков приблизительно одинакова при наблюдении навстречу и поперек ветру. «Фоновой» уровень в несколько раз больше при наблюдении навстречу ветру, чем поперек. В искусственных сликах всплески при наблюдении как навстречу, так и поперек ветру, сравнимы по величине со всплесками на чистой поверхности. «Фоновый» уровень гасится в сликах при наблюдении навстречу ветру сильнее, чем поперек. Контрасты волнения на брэгговской длине волны по данным Х-скаттерометра больше в направлении ветра, чем при наблюдении поперек ветра, что свидетельствует о кувази изотропном характере волнения в сликах и соответствует нашим ранним наблюдениям.
Работа поддержана Российским научным фондом (грант №18-17-00224).