Влияние изменчивости физико-химических характеристик морской среды на точность дистанционного определения скорости ветра

Аннотация

Анализируются влияние на точность определения скорости приводного ветра изменений температуры и солености приповерхностного слоя океана. Показано, что при изменении температуры проявляются погрешности при дистанционном зондировании морской поверхности в миллиметровом диапазоне длин радиоволн, на больших длинах волн этим эффектом можно пренебречь. Наблюдаемые в натурных условиях типичные изменения солености практически не влияют на точность определения скорости ветра.

• морская поверхность
• дистанционное зондирование
• скорость ветра
• температура
• соленость

Abstract (in English)

The impact of changes in temperature and salinity of the surface layer of the ocean on the accuracy of the definition of near-water wind speed is analyzed. It is shown that errors appear with temperature changes when remote sensing sea surface occurs in millimeter range of radio waves. At longer length of radio waves this effect can be ignored. Typical salinity changes, observed in natural conditions, almost don’t effect on accuracy of the definition of wind speed.

Для цитирования

Литература

1. Пустовойтенко В.В., Запевалов А.С. Оперативная океанография: Спутниковая альтиметрия - Современное состояние, перспективы и проблемы // Серия. Современные проблемы океанологии, Севастополь: НПЦ "ЭКОСИ-Гидрофизика". 2012. Вып. № 11. 218 с.
2. Moore R. K., Pierson W.J. Measuring sea state and estimating surface winds from a polar orbiting satellite // Proc. Inter. Symp. Electromagnetic Sensing of the Earth from Satellites Miami Beach, FL. - 1966. - Nov. 22-24. - P. R1-R28.
3. Valenzuela G. Theories for the interaction of electromagnetic and ocean waves.- A Review // Boundary Layer Meteorology. 1978. Vol. 13, № 1-4. P. 61-85.
4. Христофоров Г.Н., Запевалов А.С., Смолов В.Е Зависимость амплитудных характеристик высокочастотных компонент спектра ветровых волн от скорости ветра над морем // Морской гидрофизический журнал. 1993. № 3. С. 67-77.
5. Христофоров Г.Н., Запевалов А.С., Смолов В.Е. О предельной точности скаттерометрического определения со спутника скорости ветра над океаном // Исследование Земли из космоса, 1987, № 2, С. 57-65.
6. Запевалов А.С., Показеев К.В., Пустовойтенко В.В. О предельной точности альтиметрического определения скорости приводного ветра // Исследование Земли из космоса, 2006, № 3, С. 49-54.
7. Терехин Ю.В., Пустовойтенко В.В. Влияние температуры и солености морской воды на характеристики радиолокационного сигнала СВЧ-диапазона // Исследование Земли из космоса. 1986. № 2. С. 16-20.
8. Садовский И.Н., Кузьмин А.В., Шарков Е.А., Сазонов Д.С., Пашинов Е.В., Ашеко А.А., Батулин С.А. Анализ моделей диэлектрической проницаемости водной среды, используемых в задачах дистанционного зондирования акваторий // Препринт. М.: ИКИ РАН, 2002, Пр-2172. 60 с.
9. Мур Р., Фэн А. К. Радиолокационное определение параметров ветра над морем // ТИИЭР. 1979. Т. 67. С. 40-63.
10. Запевалов А.С. Моделирование брегговского рассеяния электромагнитного излучения сантиметрового диапазона морской поверхностью. Влияние волн более длинных, чем брегговские составляющие // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2009. Т. 45, № 2. С. 266-275.
11. Kudryavtsev V.N., Hauser D., Caudal G., Chapron B.A. A semi-empirical model of the normalized radar cross-section of the sea surface. 1 Background model // J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107, № 0, XXXX, doi:10.1029/2001JC001003.
12. Запевалов А.С., Пустовойтенко В.В. Влияние физико-химических характеристик морской воды на резонансное рассеяние радиоволн морской поверхностью // Журнал Радиоэлектроники [электронный журнал]. 2014. № 9. URL: http://jre.cplire.ru/iso/sep14/4/text.pdf
13. Meissner T., Wentz F.J. The complex dielectric constant of pure and sea water from microwave satellite observations // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2004. Vol. 42, No. 9. P. 1836-1849.
14. Guillou C., Ellison W., Eymard L., Lamkaouchi K., Prigent C., Delbos G., Balana G., Boukabara S.A. Impact of new permittivity measurements on sea surface emissivity modeling in microwaves // Radio Sci. 1998. Vol. 33. P. 649-667.
15. Запевалов А.С. Наблюдения шероховатости морской поверхности в период апвеллинга // Морской гидрофизический журнал. 2001. №2. С. 36-43.
16. Запевалов А.С., Большаков А.Н., Смолов В.Е. Моделирование плотности вероятностей возвышений морской поверхности с помощью рядов Грама-Шарлье // Океанология. 2011. Т. 51, № 3. С. 432-439.
17. Gommenginger C.P., Srokosz M.A., Challenor P.G., Cotton P.D. Development and validation of altimeter wind speed algorithms using an extended collocated buoy/topex dataset // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2002. Vol. 40, No. 2. P. 251-260.
18. Караев В.Ю., Каневский М.Б., Баландина Г.Н., Коттон Д. Трехпараметрический алгоритм определения скорости приповерхностного ветра по данным радиоальтиметрических измерений // Исследование Земли из космоса. 1999. № 6. С. 33-41.