Статистичні моделі морської поверхні у задачах розсіяння акустичного та електромагнітного випромінювання - Автореферат

МОРСЬКИЙ ГІДРОФІЗИЧНИЙ ІНСТИТУТ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наукОфіційні опоненти: Доктор фізико-математичних наук, професор, член-кореспондент НАН України Черкесов Леонід Васильович, Морський гідрофізичний інститут НАН України, завідувач відділу теорії хвиль. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Морського гідрофізичного інституту за адресою: 99011, м. У дисертації на основі результатів натурних досліджень поля морських поверхневих хвиль вивчаються особливості формування полів акустичного й електромагнітного випромінювання, розсіяних на границі океан-атмосфера. Отримані оцінки зміни характеристик розсіяних на морській поверхні акустичних і електромагнітних полів, обумовлених анізотропією коротких вітрових хвиль, а також нелінійними ефектами в полі вітрових хвиль, що призводять до відхилення розподілів ухилів морської поверхні від розподілу Гаусса. Статистики уклонов морской поверхности, определенные по данным измерений в точке и по фотографиям солнечных бликов совпадают, что указывает на возможность использовать результаты исследований локальных характеристик поля уклонов для построения моделей, описывающих формирование изображений морской поверхности.Інтерпретація і можливості використання даних дистанційних вимірювань багато в чому визначаються моделями, що звязують топографічні характеристики морської поверхні з процесами у пограничних шарах атмосфери й океану. Але в більш загальному випадку, що охоплює більшість практичних ситуацій, коли нерівності утворені природними причинами (зокрема морська поверхня), необхідним є метод, що використовує статистичний опис як самої поверхні, так і розсіяних нею хвиль у вигляді випадкових полів. Проте досягнення теорії розсіяння залишаються некорисними для задач дистанційного зондування океану, поки не отримані достовірні вхідні дані у формі детальних і точних статистичних характеристик морської поверхні. Робота виконувалась у відповідності з планами наукових досліджень МГІ НАН України в рамках наступних науково-дослідних проектів і тем: Програма фундаментальних досліджень НАН України: - проект “Створити теоретичні, методичні і експериментальні основи досліджень і моніторингу атмосфери, океану і внутрішніх водоймищ із застосуванням даних дистанційного зондування” (шифр “Космос”, Номер державної реєстрації (№ ДР) 0.74.02.02.05.H) - виконавець; Загальносоюзна комплексна програма досліджень і використання Світового океану на 1991-1995 рр.: - проект “Провести теоретичні і експериментальні дослідження вітрового хвилювання стосовно задач забезпечення галузей народного господарства, повязаних з морем” (шифр “Вітрове хвилювання”, № ДР 01.09.10.047020) - виконавець.Параметри шорсткості морської поверхні, серед яких одними з основних є її ухили, впливають на інтенсивність процесів обміну між атмосферою й океаном, а також формують реєстровані сигнали приладів дистанційного зондування океану. Статистики ухилів морської поверхні, визначені за даними вимірювань у точці і по фотографіях сонячних відблисків, збігаються, що вказує на можливість використовувати результати досліджень локальних характеристик поля ухилів для побудови моделей, які описують формування зображень морської поверхні при дистанційному зондуванні. У рівнянні лінійної регресії для середнього значення модуля ухилу коефіцієнти при розрахуванні для двох діапазонів швидкостей вітру, 4 м/с і 4 м/с, розрізняються в пять разів. За метеорологічних умов від штилю до вітру із швидкістю 14 м/с коефіцієнти, що характеризують розподіл модуля ухилів, міняються в широких межах: асиметрія - від 0.57 до 0.99; ексцес - від-0.01 до 1.38. Експериментально встановлено, що подовження (у генеральному напрямі розповсюдження хвиль) когерентність на масштабі домінантних хвиль спадає із зростанням безрозмірної відстані , зміряної в довжинах хвиль , швидше, а поперечна - повільніше, ніж це витікає з лінійної моделі хвильового поля.Інтерпретація і можливості використання даних дистанційних вимірювань в океані багато в чому визначаються моделями, що звязують характеристики морської поверхні з процесами в приграничних шарах атмосфери й океану, а також моделями, що описують розсіяння випромінювання на границі океан-атмосфера. За даними експериментальних досліджень, які були здійснені на океанографічній платформі ЕВ МГІ НАН України за допомогою двовимірного лазерного уклономіра, уточнені моделі, що описують звязок статистичних характеристик ухилів морської поверхні з процесами, що протікають у приграничних шарах атмосфери й океану.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ