Восстановление дисперсии наклонов крупномасштабного волнения по данным PR радиолокатора

Применение современных методов дистанционного зондирования позволяет измерять скорость ветра в приповерхностном слое океана и, в совокупности с данными наземных метеорологических станций, дает уникальную возможность построения глобальной модели приповерхностного ветра. В связи с этим особую актуальность приобретает задача повышения точности восстановления скорости ветра, а также получение дополнительной информации о поверхностном волнении.
Ошибки при восстановлении скорости ветра по радиолокационным данным в значительной степени обусловлены тем, что сечение обратного рассеяния зависит не только от скорости ветра, но и от дисперсии наклонов крупномасштабного волнения, которые пока не измеряются радиолокационными методами.
Для измерения дисперсии наклонов крупномасштабного волнения предлагается использовать данные космического PR радиолокатора. PR - Precipitation предназначен для измерения интенсивности осадков в атмосфере, однако радиолокатор способен также измерять сечения обратного рассеяния отражающей поверхности. Радиолокатор работает в широкой полосе обзора (угол падения от –18 до + 18 градусов, 49 лучей). В результате ширина полосы обзора составляет 215 км с элементом разрешения около 5 км.
В рамках двухмасштабной модели поверхности и в приближении метода Кирхгофа были разработаны алгоритмы обработки, позволяющие восстанавливать дисперсию наклонов вдоль траектории полета. Впервые были построены зависимости дисперсии наклонов крупномасштабного волнения от скорости ветра, полученные на основе экспериментальных данных.
Кроме того, информация о наклонах позволила трансформировать сечения обратного рассеяния, полученные под разными углами падения, в сечение обратного рассеяния, соответствующее надирному зондированию. Эти данные могут обрабатываться алгоритмами, разработанными для восстановления скорости ветра по радиоальтиметрическим данным.
Следующим этапом станет разработка алгоритма восстановления скорости ветра с учетом восстановленной дисперсии наклонов крупномасштабного волнения.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 10-05-00181-а, 09-05-97016-р-п-а) и программы ОФН РАН «Радиофизика».