Глобальная карта дисперсии уклонов морской поверхности по данным двухчастотного дождевого радиолокатора

По данным дистанционного зондирования можно получать информацию о распределении параметров ветрового волнения в непрерывном режиме и практически по всему земному шару. Карты уровня морской поверхности и высоты значительного волнения строятся по данным спутниковой альтиметрии. Дисперсия уклонов - это новая характеристика морского волнения, которую можно определить по данным дистанционного зондирования. В нашей работе глобальные карты дисперсии уклонов морской поверхности построены по данным двухчастотного дождевого радиолокатора, установленного на спутнике GPM (Global Precipitation Measurement). В работе [1] показано, что по данным двухчастотного дождевого радиолокатора можно определить дисперсию уклонов крупномасштабного волнения. Смысл этой величины заключается в следующем. Вместо реальной морской поверхности рассматривается так называемая крупномасштабная поверхность. Её спектр, для компонент с длиной волны больше некоторой граничной, совпадает со спектром морской поверхности и равен нулю для длин волн короче граничной. Эта граничная длина волны выбирается из тех соображений, чтобы при вычислении рассеянного поля крупномасштабной поверхностью можно было пренебречь дифракционными эффектами. Тогда рассеянное поле можно вычислить в приближении геометрической оптики и сечение обратного рассеяния зависит от дисперсии уклонов крупномасштабной поверхности. Эту дисперсию уклонов легко определить, имея измерения сечения рассеяния при нескольких углах падения. Чем меньше длина волны зондирующего излучения, тем ближе дисперсия уклонов крупномасштабной поверхности к дисперсии уклонов реальной поверхности.
Двухчастотный дождевой радиолокатор работает в Ka- и Ku-диапазонах. Радиолокатор работает в сканирующем режиме, при этом угол падения меняется от -18 до 18 градусов (Ku-диапазон), от -9 до 9 градусов (Ka-диапазон). Для обработки и восстановления дисперсии уклонов используются данные для углов падения не больше 12 градусов, где выполняется приближение геометрической оптики. Методика обработки данных подробно описана в работе [2]. Обработку данных необходимо проводить в областях без осадков, свободных от снега и льда. В данных радиолокатора для каждого элемента разрешения есть флаг осадков. Для исключения областей покрытых льдом используется метод экспресс-оценки положения ледяного покрова [3] по данным самого DPR.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 17-05-00939а и 18-35-20057мол_а_вед.