Представлена реконструкция угловой зависимости диаграммы обратного рассеяния морского льда по данным GNSS-R
2 декабря 2025 г.
В Russian Journal of Earth Sciences опубликована статья «Reconstruction of the Angular Dependence of the Sea Ice Backscattering Pattern According to the GNSS-R Data». Результаты исследования дают новое представление о механизмах рассеяния в L-диапазоне и предлагают обоснованный подход к совершенствованию теоретических моделей взаимодействия микроволнового излучения с морским льдом.
Авторами стали Д. А. Ковалдов1, В. Ю. Караев1, Ю. А. Титченко1, В. Ф. Фатеев2, В. П. Лопатин2, Ф. Хуан3, C. Ван4 и Ц. Го (Jie Guo)4 (1Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН, 2Всероссийский научно-исследовательский института физико-технических и радиотехнических измерений, 3Национальный центр космических наук Китайской академии наук, 4Институт исследований прибрежной зоны Яньтая Китайской академии наук).
В исследовании рассматривается задача понимания свойств рассеяния микроволнового излучения морским льдом путем разработки нового метода получения индикатрисы рассеяния и угловой зависимости обратного рассеяния из данных рефлектометрии глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS-R).
Дистанционное зондирование морского льда в области квазизеркального отражения требует теоретических моделей, подтвержденных с использованием экспериментальных данных в различных частотных диапазонах. Однако существуют лишь ограниченные наблюдения квазизеркального рассеяния в L-диапазоне.
Исследователи разработали алгоритм для преобразования доплеровских спектров из карт задержки-доплера (DDM), полученных спутником TDS-1, в индикатрису рассеяния, а затем в угловую зависимость моделей обратного рассеяния морского льда, используя геометрические преобразования из бистатической геометрии зондирования.
Метод был применен примерно к 100 измерениям DDM над Охотским морем в феврале – марте 2017 года, где сплоченность льда оставалась на уровне 90–100% при температурах ниже 0 °C. Результаты показывают, что L-диапазон (длина волны 19 см) демонстрирует более широкую угловую зависимость по сравнению с измерениями в Ka-диапазонах (8,45 мм) и Ku-диапазонах (2,21 см), проводимыми двухчастотным радаром осадков (DPR), вопреки ожиданиям, основанным исключительно на шероховатости поверхности. Это аномальное уширение объясняется эффектами объемного рассеяния в морском льду, где сигналы L-диапазона проникают на глубину до одного метра по сравнению с миллиметровым проникновением в Ka- и Ku-диапазонах.
Метки: RJES, гляциология