Исследование связи микроволнового излучения поверхности Земли и изменений климата

Микроволновое излучение Земли является важным источником данных для мониторинга климатически значимых параметров, таких как влажность почвы, температура поверхности моря и состояние ледового покрова. Несмотря на преимущества метода, включая независимость от облачности и времени суток, его применение сталкивается с ограничениями: низкое пространственное разрешение спутниковых данных (десятки километров) и сложность учета атмосферных помех. Актуальность исследования связана с необходимостью повышения точности климатических прогнозов и оптимизации управления природными ресурсами. Цель работы — разработка модели, улучшающей интерпретацию микроволнового излучения за счет учета неоднородности поверхности и атмосферных эффектов. Для этого решались задачи: анализ методов расчета коэффициента излучения, модификация модели радиационного переноса. В основе исследования лежит теоретический анализ физических свойств поверхности и атмосферы, влияющих на микроволновое излучение. Отдельно исследована косвенная связь между концентрацией метана и микроволновым излучением. Установлено, что климатические изменения, вызванные метаном (например, таяние вечной мерзлоты), влияют на диэлектрические свойства поверхности, создавая аномалии в радиометрических данных. Расчет мощности микроволнового излучения Земли в диапазоне 1.4–1.8 ГГц показал, что её величина варьируется от 10 до 50 Вт/км² в зависимости от типа поверхности. Наименьшие значения характерны для водных объектов, наибольшие — для сухих почв. Разработанная модель повысила точность оценки климатических параметров за счет комплексного учета неоднородности среды. Выявлены косвенные механизмы влияния метана на микроволновое излучение через климатические обратные связи.