Зависимость сечения обратного рассеяния степных озер от скорости приводного ветра

Активное микроволновое зондирование широко используют для восстановления параметров атмосферного пограничного слоя. При восстановлении скорости приводного ветра по данным радаров с синтезированной апертурой (РСА), в основном, рассматривают воды «открытого типа»: моря и океаны. Работы по восстановлению приповерхностной и динамической скорости ветра по РСА-изображениям тропических циклонов в Атлантическом бассейне проведены (Поплавский Е.И. и др., 2023) с использованием сверх- широкозахватного режима съемки (EW) спутников Sentinel-1 и данных многоканального микроволнового радиометра SFMR. Определение корреляции нормированного сечения рассеяния микроволнового излучения и динамической скорости ветра проведено (Ермакова О.С. и др., 2019) по спутниковым данным Sentinel-1 и натурных измерений, полученных с дроп-зондов NOAA. Для анализа взаимосвязи были выбраны тропические циклоны Атлантического бассейна, для которых исходные данные были наиболее близкими по времени и пространству.
В данном исследовании проведен статистический анализ спутниковых данных, полученных радиолокаторами для озер юга Омской области, на основании корреляции скорости ветра, зафиксированной близлежащей метеостанцией и эффективной площади рассеяния (ЭПР) радиолокационной съемки в интерферометрическом широкополосном режиме (IW). Расчеты представлены для озера Эбейты.
Для исследования была создана выборка космоснимков за май-октябрь 2017-2021 годы с двух относительных орбит Sentinel-1: 49 и 151, траектории которых позволяют выполнить съемку объекта исследований с углом обзора 33.16° и 41.23° соответственно. Вычислены усредненные значения эффективной площади рассеяния по цифровым изображениям Sentinel-1 уровня обработки GRDH в пределах объекта исследования. Проведена выборка данных о скорости ветра с учетом времени пролета спутников из базы метеоусловий, регистрируемых постом Полтавка с 3х часовой периодичностью. Проведен статистический анализ для определения степени взаимосвязи скорости ветра и эффективной площади рассеяния в различных поляризациях и при различных углах зондирования.
Полученные результаты демонстрируют положительную корреляцию между скоростью ветра и величиной ЭПР в согласованной вертикальной поляризации радара (VV), что подтверждает чувствительность радиолокационного сигнала к волновым условиям водной поверхности, индуцированных ветром. Возрастание ЭПР при увеличении скорости ветра обусловлено усилением капиллярно-гравитационных волн, которые эффективно рассеивают сигнал в сторону радара.
Результаты планируется использовать в качестве обоснования исключения отдельных сцен из стекового ряда данных, для повышения информативности анализа рассеяния микроволнового излучения.
Финансирование. Работа выполнена по государственному заданию Омского научного центра СО РАН (номер госрегистрации проекта 125013101211-4).