ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ТАЛЫХ И МЕРЗЛЫХ ПОЧВ И НАДПОЧВЕННЫХ ПОКРОВОВ В МГЦ И ГГЦ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ И ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАДИОТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ОТРАЖЕНИЯ И РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ С УЧЕТОМ СОСТАВА И ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА ПОДПОВЕРХНОСТНОЙ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ СНЕГ-РАСТИТЕЛЬНОСТЬ-ПОЧВА С ЦЕЛЬЮ РАЗРАБОТКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ДЛЯ АРКТИЧЕСКОЙ ТУНДРЫ (промежуточный за 2018 год)

Объект исследования - фазовые переходы почвенной влаги в почвогрунтах, радиотепловое излучение арктических почвогрунтов, метод рефлектометрии на основе использования сигналов ГЛОНАСС и GPS. Цель исследования - создание физически обоснованных диэлектрических моделей талых и мерзлых почв в сверхширокой полосе частот, моделей радиотеплового излучения тундрового почвенного покрова и алгоритмов обработки данных спутникового зондирования для определения влажности и температуры арктических почв, а также разработка новых методов рефлектометрических измерений геофизических параметров почвогрунтов. Методы диэлектрической спектроскопии использовались для измерения в лабораторных условиях комплексной диэлектрической проницаемости почвогрунтов, методы диэлектрической спектроскопии и калориметрии совместно использовались для исследования фазовых переходов почвенной воды, отражательные и рассеивающие свойства подстилающей поверхности исследовались на основе экспериментальных данных спутникового дистанционного зондирования Sentinel-1 и ГЛОНАСС, GPS. Впервые в мировой практике создана обобщенная диэлектрическая модель органических тундровых почв, которая может быть рекомендована для включения в спутниковые алгоритмы дистанционного зондирования влажности поверхности тундровых почвогрунтов арктических территорий. Выполнены оценки величины скрытой теплоты плавления почвенного льда при фазовом переходе в рыхлосвязанную почвенную воду. Предложен диэлектрический метод оценки скрытой теплоты плавления льда в ходе фазовых переходов почвенной воды. Теоретически исследованы поляриметрические и угловые особенности радиотеплового излучения поверхностной части деятельного слоя тундровых мёрзлых почв с высоким содержанием органического вещества в зависимости от плотности сухого сложения, полной объемной влажности и профилей температуры деятельного слоя. Установлена температурная зависимость сечения обратного радарного рассеяния тундровых почв на частоте 5,4 ГГц, которая может быть описана температурными изменениями КДП почвы, сопровождаемые фазовыми переходами почвенной влаги. Созданы портативный рефлектометр на основе российской элементной базы, алгоритмы и методики восстановления полной влажности мёрзлых тундровых почв на основе рефлектометрических измерений сигналов ГЛОНАСС и GPS.