Анализ вклада радиоизлучения спокойного Солнца в тепловое излучение морской поверхности в L-диапазоне

Целью данной работы является анализ вклада излучения спокойного Солнца в радиотепловое излучение морской поверхности в L-диапазоне на основе сравнения данных натурных измерений и модельных расчетов.
Натурные эксперименты проводились в годы спокойного Солнца на морской платформе ЭО МГИ НАНУ в п. Кацивели (Крым) в августе 2007 г. и октябре 2009 г. в рамках комплексных экспериментов по дистанционному зондированию морской поверхности «CAPMOS’07», «CAPMOS’09».
Для проведения натурных измерений использовался малогабаритные узкополосные супергетеродинные СВЧ радиометры L диапазона с применением рупорно-линзовой антенны. Измерения вариаций радиояркостных температур проводились с целью анализа естественной изменчивости принимаемых сигналов, выявления основных факторов определяющих их и оценки вклада помех в зависимости от времени суток. Измерения проводились непрерывно в течение нескольких суток. Антенна была направлена на морскую поверхность под фиксированным углом 57° относительно надира для центрального луча диаграммы. Ширина диаграммы направленности на частоте 1,423 ГГц составляла примерно 33,5° по уровню половинной мощности. Максимальные изменения принимаемого сигнала наблюдались в дневное время суток при прохождении через диаграмму приемной антенны радиоизлучения Солнца, рассеянного на шероховатостях взволнованной поверхности моря.
Модельные расчеты вклада Солнца в принимаемое излучение были выполнены методом Кирхгофа в предположении развитости волнения. При этом использовалась модель развитого волнения и методика ее использования в радиодиапазоне, полученные ранее в результате статобработки экспериментальных данных комплексных экспериментов по программе дистанционного зондирования “Природа” на полигоне Кацивели (Данилычев М.В. и др., 1999-2004гг., диапазон 1-60 ГГц). В качестве источника оперативной информации о величине потока солнечного радиоизлучения в данном диапазоне были использованы данные международной Службы Солнца (радиообсерватории Palehua (PALE), Learmonth (LEAR), Sagamore_Hill (SGMR) и San_Vito (SVTO)).
Сравнение последних экспериментальных данных и результатов модельных расчетов показало, что общий характер и максимальное значение вклада излучения Солнца в принимаемое излучение неплохо описываются в рамках принятой модели. Однако, вместе с тем, в экспериментальных данных наблюдается вклад других внешних источников излучения и возмущающих факторов, что требует дополнительного анализа.
Результаты работы могут быть использованы при обработке и интерпретации спутниковых СВЧ радиометрических измерений в L-диапазоне.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, гранты 08-05-00890-а, 09-02-00780-а