О коэффициенте отражения электромагнитных волн от границы воздух – лед в сантиметровом диапазоне

Микроволновые методы дистанционного зондирования широко используются для изучения криосферных образований. Вследствие значительной теплоты фазового перехода разнообразные ледяные структуры длительное время находятся вблизи температуры фазового перехода лед-вода при их нагревании. Вместе с тем, электромагнитные свойства пресного льда при 0ОС практически не исследованы. Обычно исследователи ограничиваются областью температур ниже -0,5ОС, а в отдельных случаях исследовался чистый пресный лед в лабораторных условиях при нагревании до -0,2ОС. Считается, что при температуре выше -0,1ОС возможны проблемы с появлением жидкой воды (из-за наличия во льду примесей).
В настоящей работе приведены результаты лабораторного исследования фазы коэффициента отражения от блока пресного льда при его нагревании до начала таяния. Измерения выполнялись в сантиметровом диапазоне на частоте 13,8 ГГц. Из экспериментальных данных следует, что при приближении температуры к 0°С имеет место некоторое (до 10°) изменение фазы коэффициента отражения, его можно связать с особыми свойствами льда. При возникновении признаков таяния образца изменения фазы достигают десятков градусов, что можно связать со структурной перестройкой слоев льда (появлением внутренних прослоек воды, их параметрами и т.п.). В любом случае вблизи таяния льда при сохранении его механической целостности и отсутствии заметных количеств жидкой воды наблюдаются резкие изменения фазы коэффициента отражения от границы раздела с воздухом.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 06-02-16098).