Исследования нерезонансного механизма радиолокационного рассеяния от взволнованной водной поверхности с использованием доплеровских радиолокаторов СВЧ-диапазона

Современные модели микроволнового рассеяния от морской поверхности описывают полное рассеяние как сумму Брэгговской (резонансной, поляризованной) и неполяризованной (нерезонансной) компонент. Последняя компонента одинакова при отражении на вертикальной и горизонтальной соосных поляризациях. Это делает натурные и лабораторные исследования возникновения небрэгговской компоненты актуальными для развития методов дистанционного мониторинга океана.
Лабораторные исследования проводились в овальном ветро-волновом бассейне ИПФ РАН с помощью доплеровского скаттерометра Ка-диапазона, работающего на одной поляризации. Для определения средних характеристик волнения на разных поляризациях скаттерометр поворачивали на 90 град. В натурных условиях для исследования использовался двух поляризационный доплеровский скаттерометр Х-диапазона. В качестве параметра, описывающего вклад небрэгговской компоненты, использовалось поляризационное отношение (ПО) – отношение средних интенсивностей на VV и HH поляризациях. В общем случае ПО меняется от 1 до отношения коэффициентов Френеля (равно 16 при 55 градусах падения излучения) при переходе от чисто нерезонансного к Брэгговскому рассеянию. В лабораторных условиях было подтверждено, что при отражении от поверхности, по которой распространяется квазисинусоидальная волна с Брэгговским волновым числом, механизмом рассеяния является Брэгговский механизм. При рассеянии на паразитной капиллярной ряби с брэгговским волновым числом, распространяющейся по переднему склону дм волн, появляется небрэгговская компонента, уменьшающая на несколько единиц ПО. Рассеяние на см - ветровых волнах (маленький разгон) рассеяние квази брэгговское, а при больших разгонах и больших скоростях ветра, когда на поверхности, появляются дм волны, рассеяние определяется как неполяризованной, так и Брэгговской компонентами, ПО значительно уменьшается. Эффект значительного вклада небрэгговской компоненты при малых скоростях ветра подтвержден в натурных условиях, когда ПО колебалось в пределах нескольких единиц для любых скоростей ветра при угле падения излучения около 60 градусов.
Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РФФИ No 19-05-00605А, гранта РНФ No18-17-00224 и Минобрнауки России в рамках Соглашения No-075-15-2020-776.