• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЯВЛЕНИЙ ЭОЛОВОЙ ТРАНСПОРТИРОВКИ ПЕСКА И ПЫЛИ В ПУСТЫННЫХ РАЙОНАХ

Иванов, ВК, Матвеев, АЯ, Цымбал, ВН, Яцевич, СЕ
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: sey59@mail.ru

https://doi.org/10.15407/rej2015.01.048
Язык: русский
Аннотация: 

Эоловые процессы транспортировки песка и пыли формируют структуру поверхности огромных территорий и загружают атмосферу взвешенными аэрозолями пыли, распространяющимися ветрами на огромные расстояния. Присутствие атмосферной пыли в окружающей среде планеты является одним из факторов, влияющих на температуру и климатические условия обширных регионов Земли. В литературе отсутствуют данные об особенностях рассеяния радиоволн, проявляющихся при радиолокационных исследованиях эоловых процессов транспортировки песка и пыли в пустынных районах, которые могут быть использованы для определения параметров такой транспортировки. В статье приведены результаты анализа данных многолетних исследований   пустынных районов космическими радиолокационными системами – радиолокаторов бокового обзора (РБО) искусственного спутника Земли (ИСЗ) «Космос-1500» и «Сич-1», радиолокаторами с синтезированием апертуры (РСА) SAR ERS-1, ERS-2 и Envisat-1. Целью анализа было выявление тех особенностей рассеяния радиоволн, проявляющихся при радиолокационных исследованиях эоловых процессов транспортировки песка и пыли в пустынных районах, которые могут быть использованы для дистанционного определения параметров такой транспортировки. Выявлен эффект аномально узконаправленного обратного рассеяния радиоволн, проявляющийся (в диапазоне локальных углов облучения поверхности Q » 31¸34°) на участках, покрытых глубоким песком, при направлении облучения поверхности радиоволнами навстречу генеральному направлению приповерхностного ветра. Предложено объяснение механизма этого эффекта за счет взаимодействия падающих радиоволн с согласованно ориентированными ионизированными слоями воздуха, окаймляющими структуры песчаной ряби в процессе формирования ее при эоловом переносе песчано-пылевой смеси. Ионизация вызывается сильным неоднородным электрическим полем, возникающим при сальтации песчинок под воздействием ветра. Результаты исследования позволяют создать новые методы дистанционного мониторинга процессов в пустынных районах, влияющих на климат обширных регионов Земли.

Ключевые слова: ионизация, песчаная рябь, радиолокационное наблюдение, узконаправленное обратное рассеяние радиоволн, электрическое поле, эоловый перенос песка и пыли

Статья поступила в редакцию 10.12.2014 г.
PACS 07.87.+v, 84.40.−x, 89.60.Gg, 92.60.Mt, 92.60.Sz
УДК 621.396.96
Radiofiz. elektron. 2015, 20(1): 48-57
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Lancaster N. Aeolian features and processes / N. Lancaster // The Geological Society of America. – 2009. – P. 1–25.
  2. Schmidt D. S. Electrostatic force on saltating sand / D. S. Schmidt, R. A. Schmidt, J. D. Dent // J. of Geophysical Research. – 1998. – 103, N d8. – P. 8997–9001.
  3. Radar Techniques and Facilities for On-Line Remote Sensing of the Earth from Aerospace Carriers / A. G. Boyev, V. B. Yefi-mov, V. N. Tsymbal et al. – Kharkov: Publishing house O. V. Sheynina, 2010. – 428 p.
  4. Wetter3.de [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://www.wetter3.de/Archiv/index.html. – Загл. с экрана.
  5. Duran O. On aeolian transport: Grain-scale interactions, dynamical mechanisms and scaling laws / O. Duran, P. Claudin, B. Andreotti // Aeolian Research. – 2011. – 3. – P. 243–270.
  6. Великанов М. А. Гидрология суши / М. А. Великанов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 310 с.
  7. The physics of wind-blown sand and dust / J. F. Kok, E. J. R. Parteli, T. I. Michaels, Diana Bou Karam // Rep. Prog. Phys. – 2012. – 75, N 10. – 106901 (72 p.)
  8. Kok J. F. Electrostatics in Wind-Blown Sand / J. F. Kok, N. O. Renno // Phys. Rev. Lett. – 2008. – 100, iss. 1. – 014501 (4 p.).
  9. Stow C. D. Dust and sand storm electrification / C. D. Stow // Weather. 1969.24, iss. 4. – P. 134144.
  10. Namikas S. L. Field Measurement and Numerical Modeling of Aeolian Mass-Flux Distributions on a Sandy Beach / S. L. Namikas // Sedimentology. – 2003. – 50, iss. 2. – P. 303–326.