Численное моделирование радиолокационного изображения айсберга при малых углах зондирования.

Айсберги являются крупными фрагментами ледникового покрова, дрейфующими в океанах, и представляющие угрозу судоходству. Крупнейшим известным айсбергом является А23А, который откололся от шельфового ледника Фильхнера в 1986 году и имел размер 4170 кв. км. В последнее время айсберг активно теряет размеры и его площадь составляет всего 1423 кв. км, что, однако сопоставимо с площадью Санкт-Петербурга. Наблюдения за айсбергами, особенно небольшого размера, чрезвычайно важны для оценки их дрейфа, разрушения и взаимодействия с морским льдом.
Задача картирования ледяного покрова на морской поверхности решается различными способами: наблюдениями с ледоколов, самолетов и с использованием спутниковых приборов в микроволновом диапазоне. В данной работе обсуждаются возможности зондирования при малых углах падения (+/- 18 градусов) для решения этой задачи. В этой области углов работает, например, радиолокатор DPR на спутнике миссии GPM [1-4]. В проведенных ранее исследованиях был предложен способ численного моделирования отраженного морской поверхностью радиолокационного сигнала при условии заданного распределения сплоченности морского льда при малых углах падения излучения и метод восстановления сплоченности морского льда [5,6].
Численное моделирование сигнала, отраженного от поверхности морского льда и морской поверхности, можно условно разделить на три шага: моделирование отражающей поверхности, моделирование схемы измерения и вычисление сигнала, отраженного от элементарной рассеивающей площадки на поверхности. Предлагаемый подход позволяет моделировать в полосе обзора радиолокатора любое распределения морского льда на морской поверхности.
Для моделирования используется уже известная аппроксимация зависимостей сечения обратного рассеяния от угла падения [1]. Аппроксимация была получена, основываясь на данных измерений радиолокатора DPR при наблюдении Охотского моря в феврале 2020 при отрицательной температуре воздуха.
Проведено сравнение результатов моделирования с реальными радиолокационными изображениями DPR, полученными при попадании айсберга A23A в полосу обзора. Полученные результаты подтверждают корректность предлагаемой модели и возможность использования метода для оперативного картирования морского льда и айсбергов при малых углах падения.