-Исследование статистических характеристик ветрового волнения с помощью оптических методов

В рамках проекта предполагается развитие дистанционных методов оптической диагностики поверхностного волнения, а также принципов диагностики нефтяных загрязнений на морской поверхности в приложении к задачам спутникового мониторинга прибрежных районов моря и внутренних водоемов. Современная спутниковая радиолокационная (РЛ) модель морской поверхности создана для применения в условиях открытого океана с развитым ветровым волнением. Черное море и внутренние водоемы характеризуются короткими разгонами ветровых волн и требуется развитие РЛ моделей для уменьшения ошибок при восстановлении по спутниковым данным полей ветра и характеристик ветрового волнения в прибрежной зоне. Изучение основных компонент рассеяния волн сверхвысоких частот является сложной и, в целом, нерешенной задачей, как при экспериментальных исследованиях, так и при развитии радиолокационных моделей. Для выполнения таких исследований необходимы совершенно новые, уникальные методики получения и анализа спектров коротких (сантиметровых) ветровых волн, исследования статистических характеристик движущейся морской поверхности. С другой стороны, для развития РЛ моделей нефтяных загрязнений необходимы исследования гашения короткомасштабного волнения в сликах, обусловленных поверхностно – активными веществами. Как известно, в ИПФ РАН разработан ряд некогерентных оптических спектранализаторов для диагностики спектров волнения моря. В МГИ разработаны лазерные методы зондирования морской поверхности, активное участие в которых принимал исполнитель данного проекта. С их помощью решается широкий круг прикладных задач. Азимутальные измерения количества зеркальных точек позволяют исследовать пространственную анизотропию и оценить компоненты среднеквадратичного наклона поверхностных волн.Данный проект направлен на развитие метода диагностики спектров волнения по спектру изображения взволнованной поверхности моря и на проведение мониторинговых исследований волнения при различных метеорологических условиях, как для чистой морской поверхности, так и покрытой искусственной пленкой на стационарной океанографической платформе с помощью аппаратуры, разработанной в ИПФ РАН и ФГБНУ МГИ.В рамках проекта планируется развитие аналитических моделей оптического изображения морской поверхности при наблюдении под скользящими углами на основе двухмасштабных моделей волнения. Будут разработаны методы восстановления абсолютных значений спектров уклонов и методы повышения точности оценки спектра волнения по изображению взволнованной поверхности моря.Планируются измерения углового распределения яркости неба для восстановления абсолютных значений спектров. Будут развиты принципы совместной обработки спектральных данных и характеристик зеркальных отражений морской поверхности.Будут проведены синхронные натурные измерения на океанографической платформе Черноморского гидрофизического полигона (Крым, пос. Кацивели) спектров волнения в сантиметровом и дециметровом диапазонах длин волн с использованием оптических спектранализаторов ИПФ РАН и характеристик зеркальных площадок морской поверхности с использованием лазерной системы ФГБНУ МГИ, а также сопутствующие ветро – волновые измерения с помощью волноизмерительного и метеорологического комплексов ФГБНУ МГИ.