Тепловое излучение речного льда в зимний период времени в микроволновом и инфракрасном диапазонах на примере р. Ингода

Ледяной покров является индикатором состояния водного объекта. Во время его становления в лед происходит захват различного рода примесей (высшей водной растительности, фито и зоопланктона, газовых пузырей и т.п.). Кроме того, на поверхность льда с атмосферы попадают аэрозольные частицы из саже и кремния и других веществ. За счет этого на земной поверхности, особенно в зимний период времени (печное отопление), вблизи населенных пунктов наблюдается повышенное загрязнение. Оно может хорошо наблюдаться по тепловому излучению снежного и ледяного покрова. За счет большой разницы в диэлектрических свойствах льда и примесей, находящихся в нем, загрязненный ледяной покров показывает повышенное значение радиояркостной температуры, в отличие от чистого льда [1, 2].
В работе, приведены результаты исследования собственного теплового излучения в инфракрасном и микроволновом диапазонах реки Ингода, протекающей в городской черте Читы (Россия). Для анализа были использованы космические снимки, полученные со спутников дистанционного зондирования Земли Landsat-8 и Landsat-9 в 10-ом канале. В микроволновом диапазоне использовались радиометрические приемники, установленные на автомобиль, на длины волн 2,3 см и 0,88 см. Показано, что приращение яркостной температуры (ИК-диапазон) поверхности ледяного покрова за счет влияния города в январе месяце составляет в среднем 6…8 К (по анализу мощности теплового излучения за три года: 2020, 2021 и 2022 гг.). В то время, как в июле эта величина не регистрируется. Тепловой след по реке Ингода от города наблюдается на протяжении 7…10 км. Также, одним из результатов является то, что влияние на тепловое загрязнение водных объектов оказывает не только города, но и поселения, численностью не превышающие 5000 человек. Кроме того, обнаружены области реки, которые показывают отрицательное приращение мощности собственного теплового излучения. Данный факт связан с тем, что подобные области находятся в тени, что сказывается на интенсивности собственного теплового излучения подстилающей поверхности. Выявлены некоторые особенности яркостной температуры речного стока в летний период времени, которые связаны с особенностями реки, а также вклада участков суши попадающих в исследуемый пиксель, например, острова, берега и т.д.
Микроволновое излучение для речного ледяного покрова в зимний период времени также показало увеличение яркостной температуры вблизи населенных пунктов. Были определены некоторые факторы, влияющие на мощность теплового излучения речного ледяного покрова, показывающие влияние населенного пункта на данную величину. К ним относятся повышенная торосистость ледяного покрова, наличие наледей на поверхности льда и т.п.