Oб идентификации морских течений по ко-поляризационным РСА изображениям

В данной работе проводится анализ механизмов проявления суб- и мезомасштабных особенностей поверхостных течений на основе ко-поляризационных (ВВ- и ГГ-поляризации) радиолокационных изображений морской поверхности. Анализ проводится на основе подхода, предложенного в работе (Kudryavtsev et al., 2013), где изображения на ГГ- и ВВ-поляризациях РЛ-сигнала трансформируются в два новых изображения, первое из которых описывает вклад только резонансного (поляризационного) рассеяния в РСА сигнал, а второе – только вклад обрушений волн (неполяризационное рассеяние). Этот подход применен в данной работе для исследования поверхностных проявлений течений.
Исследование основано на анализе РСА-снимков RADARSAT-2 северо-восточной части Белого моря за 29 июля и 1 августа 2012 года, полученных на квадратичной поляризации РЛ-сигнала (ВВ, ГГ, ВГ, ГВ- поляризации) в рамках оперативного подспутникового эксперимента по исследованию внутренних волн в Белом море. Данные спутниковой съемки были дополнены квази-синхронными судовыми контактными наблюдениями. На РЛ-изображениях отчетливо идентифицируются проявления различных динамических процессов в морской среде – внутренних волн, мезомасштабных течений и температурных фронтов, а также изменчивость скорости ветра в приводном слое атмосферы.
Исходные изображения были трансформированы в два новых изображения - PD, компоненту рассеяния на брегговской ряби, и NP, компоненту рассеяния на обрушающихся волнах. Показано, что проявления поверхностных течений, связанные с внутренними волнами и мезомасштабными течениями, на изображениях PD выражены «слабо», указывая на тот факт, что модуляция коротких волн течениями не является определяющим механизмом формирования РСА-проявлений. В то же время, проявления течений в NP изобрaжениях выражены отчетливо. Это обстоятельство указывает на тот факт, что основным механизмом проявления течений на морской поверхности, а, следовательно, и на РСА-изображениях, является пространственная модуляция обрушений ветровых волн при взаимодействии ветровых волн с неоднородными течениями. Результаты проанализированы с использованием модели формирования РЛ-изображений морской поверхности и получено хорошо соответстие.
Данная работа выполнена в рамках Мега-гранта Правительства РФ (договор № 11.G34.31.0078) для поддержки научных исследований под руководством ведущего ученого в Российском государственном гидрометеорологическом университете.