Микроволновое рассеяние на синусоидальной границе водной поверхности для произвольной поляризации

Дистанционные аэрокосмические методы сегодня играют определяющую роль в исследованиях Мирового океана. В свою очередь, микроволновые радиометрические измерения в дистанционном зондировании океана занимают одно из ведущих мест. С помощью микроволновой радиометрии удается определять такие важнейшие параметры системы океан-атмосфера как температура поверхности океана, скорость и направление приповерхностного ветра, интегральные параметры влажности и содержания водяного пара в атмосфере и т.п. Значительные усилия последние годы направлены на разработку методов определения солености поверхностного слоя океана. Все это требует постоянного исследования физических механизмов формирования поляризационных характеристик собственного и рассеянного микроволнового излучения шероховатой поверхностью.
В работе развивается теория взаимодействия плоско-поляризованной монохроматической электромагнитной волны с синусоидальной морской поверхностью. Получено точное решение волнового уравнения на синусоидальной границе вода-воздух для произвольной поляризации. Граничные условия на периодической поверхности разлагаются в ряды Фурье по пространственным гармоникам. После чего приравниваются коэффициенты при одинаковых экспонентах. Это приводит к бесконечномерной системе линейных уравнений, которая решается с любой выбранной степенью точности, в силу ее диагональной сходимости.
На основе полученного решения проведены расчеты коэффициента поглощения, излучения и радиояркостной температуры морской поверхности от различных параметров. Показаны резонансные особенности в коэффициентах излучения и поглощения. Максимальные эффекты связаны, как это и ожидалось, с вертикальной поляризацией излучения. Проведено сравнение полученных результатов с лабораторными экспериментами.