SPACE RESEARCH INSTITUTE
RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES

Space Research Institute
Russian Academy of Sciences

Тепловое поглощение плоской электромагнитной волны произвольной поляризации на синусоидальной границе водной поверхности

Препринт

Селунский А.Б., Кузьмин А.В., Комарова Н.Ю.

М.: ИКИ РАН, 2013. 32 с.

Аннотация

Дистанционные аэрокосмические методы сегодня играют определяющую роль в исследованиях Мирового океана. В свою очередь, микроволновые радиометрические измерения в дистанционном зондировании океана занимают одно из ведущих мест. С помощью микроволновой радиометрии удаётся определять такие важнейшие параметры системы океан–атмосфера как температура поверхности океана, скорость и направление приповерхностного ветра, интегральные параметры влажности и содержания водяного пара в атмосфере и т.п. Значительные усилия последние годы направлены на разработку методов определения солёности поверхностного слоя океана. Всё это требует постоянного исследования физических механизмов формирования поляризационных характеристик собственного и рас- сеянного шероховатой морской поверхностью микроволнового излучения.

В работе развивается теория взаимодействия плоскополяризованной монохроматической электромагнитной волны с синусоидальной морской поверхностью. Получено точное решение волнового уравнения на синусоидальной границе вода – воздух для произвольной поляризации. Граничные условия на периодической поверхности разлагаются в ряды Фурье по пространственным гармоникам, после чего приравниваются коэффициенты при одинаковых экспонентах. Это приводит к бесконечномерной системе линейных уравнений, которая решается с любой выбранной степенью точности. На основе полученного решения проведены расчёты зависимости коэффициента поглощения, излучения и радиояркостной температуры морской поверхности от различных параметров. Показаны резонансные особенности в коэффициентах излучения и поглощения. Максимальные эффекты связаны, как это и ожидалось, с вертикальной поляризацией излучения. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 11-05-00493_а).