Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Пятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 12-16 ноября 2007 г.
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

V.ПД.292

Развитие в ИКИ РАН радиофизических методов и средств дистанционных исследований океана

Булатов М.Г., Кузьмин А.В., Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Поспелов М.Н.,
Раев М.Д., Скворцов Е.И., Шарков Е.А.
Институт космических исследований РАН
Работы по исследованию океана методами микроволнового зондирования начались в Институте космических исследований РАН с середины 1970-х гг., инициатором их проведения был выдающийся ученый, проф. Валентин Семенович Эткин (1933-1995). В созданном им отделе прикладной космической физики работы велись по двум направлениям. Во-первых, исследовались характеристики собственного и рассеянного излучения водной поверхности в микроволновом диапазоне электромагнитных волн, во-вторых, изучались динамические процессы на поверхности и в толще океана, приводящие к изменению характеристик рассеяния и излучения электромагнитных волн морской поверхностью. В.С. Эткин считал эти оба направления столь тесно связанными, что ввел новый термин, определяющий научное направление деятельности отдела: радиогидрофизика. Радиогидрофизика является научной основой дистанционного аэрокосмического зондирования Земли, которое становится все более важным источником научной информации о состоянии и изменчивости мирового океана под действием как природных, так и антропогенных факторов.
К середине 80-х гг. коллективом, возглавляемым В.С. Эткиным, был получен ряд новых теоретических и экспериментальных результатов. Среди них следует отметить: теоретическое объяснение резонансного механизма теплового излучения морской поверхности в микроволновом диапазоне, который был подтвержден в лабораторных и многочисленных натурных самолетных экспериментах; развитие метода дистанционной спектроскопии морской поверхности по микроволновым многочастотным радиометрическим измерениям в надир; исследование эффекта анизотропии морского волнения и разработка на его основе метода дистанционного измерения скорости и направления ветра над морской поверхностью (изобретение защищено авторским свидетельством); развитие радиолокационных методов выявления и исследования внутренних волн в океане.
Проводились интенсивные эксперименты по дистанционному зондированию с борта самолетов-лабораторий в Тихом и Северном ледовитом океанах, в Каспийском и Черном морях, а также с научно-исследовательских судов в различных акваториях Мирового океана. Был разработан целый ряд микроволновых приборов – радиометров и скаттерометров – для дистанционных исследований поверхности океана и пограничного слоя атмосферы. В 1992 году отделом был организован совместный российско-американский эксперимент JUSREX"92 (Joint US-Russia internal wave remote sensing Experiment), в котором принимали участие российский и американский самолеты-лаборатории, НИС "Академик Иоффе" и российский космический радиолокатор с синтезированной апертурой антенны "Алмаз-1". Результаты этого эксперимента по исследованию внутренних волн на атлантическом шельфе США до сих пор широко цитируются в научной литературе.
Научная проницательность В.С. Эткина и его инициативы по созданию новых средств дистанционного зондирования Земли ещё долго будут оказывать влияние на развитие отечественных и мировых исследований. В Институте космических исследований в настоящее время радиогидрофизическое направление продолжает развиваться в отделе, именующемся ныне Отделом исследований Земли из космоса.
Проводимые исследования направлены на изучение широкой панорамы явлений на поверхности и в толще океана на основе спутниковых данных, получаемых в микроволновом, оптическом и инфракрасном диапазонах электромагнитных волн. В ходе этих исследований:
- Развито новое направление в теории рассеяния электромагнитных волн, а именно, создана обобщенная (трехмасштабная) модель рассеяния электромагнитных волн на морской поверхности.
- Методами спутниковой радиолокации морской поверхности проведены исследования нелинейных взаимодействий внутренних волн в океане, подветренных волн и вихревых структур за природными препятствиями в океане и атмосфере и влияния атмосферных и океанических процессов на динамику вод в проливах.
- Проведены экспериментальные и теоретические исследования рассеяния электромагнитных волн на морской поверхности в присутствии покрывающей ее нефтяной пленки.
- Разрабатывается технология оперативного контроля нефтяных загрязнений шельфовой зоны российских морей на основе комплексного использования спутниковой информации.

В последние годы была проведена серия натурных экспериментов на Черном море с пирса в ЮО ИО РАН (г. Геленджик) и с океанографической платформы МГИ НАНУ (Кацивели), в ходе которых разрабатывалась методика спектроскопии гравитационно-капиллярных волн с помощью радиополяриметрии, исследовались нелинейные взаимодействия волн с использованием двухполяризационного радиолокатора, изучались поверхностные проявления подводных источников газа, что практически важно для мониторинга подводных газопроводов.

В отделе собрана многолетняя статистика зарождения и эволюции тропических циклонов, что позволило по-новому взглянуть на проблемы глобального циклогенеза.

Пленарные доклады

6