Радиометрия температурной пленки морской поверхности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат наук Бубукин, Игорь Тимофеевич

• Бубукин, Игорь Тимофеевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Бубукин, Игорь Тимофеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Морская поверхность

1.1 Состав морской воды

1.2 Температурный плёночный слой морской поверхности

1.3 Поверхностные органические плёнки

1.4 Ветровое волнение морской поверхности

1.5 Излучательная способность морской поверхности в СВЧ, миллиметровом и ИК диапазонах

1.6 Об измерении температуры поверхности океана на

метеорологических спутниках

Выводы к 1 главе

Глава 2. Дистанционное зондирование морской поверхности методами

пассивной радиолокации

2.1 Обоснование основного уравнения дистанционного СВЧ-зондирования морской поверхности

2.2 Теория теплового излучения при крупномасштабном волнении. Средняя яркостная температура собственного излучения взволнованной морской поверхности

2.3 Флуктуационные характеристики яркостной температуры взволнованной морской поверхности

2.4 Поляризационная структура интенсивности излучения взволнованной морской поверхности. Корреляционные эффекты в среднем значении яркостной температуры взволнованной

морской поверхности

2.5 Отраженная компонента яркостной температуры взволнованной морской поверхности. Корреляция флуктуаций коэффициента отражения и интенсивности излучения атмосферы по зеркальному лучу

2.6 Корреляционные эффекты флуктуационных характеристик собственного радиоизлучения взволнованной морской поверхности

2.7 Антенные калибровки

2.8 Измерение средней температуры атмосферы

2.9 Измерение радиояркостной температуры излучения моря

2.10 Измерение коэффициента отражения морской поверхности

Выводы к 2 главе

Глава 3. Дистанционная диагностика плёночного слоя морской

поверхности в инфракрасном(ИК) диапазоне

3.1 Основное уравнение дистанционного зондирования морской поверхности для ИК-диапазона

3.2 Измерительный комплекс, метеорологическая ситуация и натурные измерения коэффициента отражения морской поверхности. Лабораторные измерения коэффициента отражения чистой воды

3.3 Структура поверхностной пленки морской поверхности по натурным измерениям в ИК-диапазоне, микропузырьковый слой

3.4 Одновременные натурные измерения коэффициентов отражения, температуры и волнового состояния морской поверхности в ИК-диапазоне методом переменной зеркальной подсветки

3.5 Микропузырьковый воздушный слой под пленкой поверхностного натяжения морской поверхности как

универсальное образование в структуре морской поверхности

холодного пограничного слоя

Выводы к 3 главе

Глава 4. Измерение отражательной способности и диэлектрической

проницаемости воды в пленочном слое морской поверхности в миллиметровом диапазоне

4.1 Уравнение для определения коэффициента отражения морской поверхности в натурных условиях в миллиметровом диапазоне

4.2 Уравнение для определения коэффициента отражения локально ровной морской поверхности в натурных условиях

4.3 Измерение радиояркостной температуры излучения моря и отражательной способности морской поверхности

4.4 Определение диэлектрической проницаемости воды в слое, где формируется излучение

4.5 Влияние ряби и изменений диэлектрической проницаемости в слое, где формируется излучение, на яркостную температуру

морской поверхности

Выводы к 4 главе

Глава 5. Экспериментальные радиометрические исследования в СВЧ

диапазоне

5.1 Измерения спектров волнения, балльности и направления

главного движения волн, приводной скорости ветра

5.2 Корреляционные эффекты в радиоизлучении морской поверхности - в методах дистанционного измерения температурных распределений

5.3 Радиационно - ветровые и радиационно - температурные характеристики

5.4 Абсолютные измерения интенсивности теплового радиоизлучения и температуры морской поверхности в скин-слое

1.8 мм

5.5 Некоторые аспекты влияния неоднородностей оптически прозрачной атмосферы на работу систем дистанционного

зондирования

Выводы к 5 главе

Глава 6. Влияние микропузырькового воздушного слоя под плёнкой

поверхностного натяжения морской поверхности на тепловые потоки в системе морская поверхность - атмосфера по одновременным измерениям собственных излучений этих сред в

ИК и СВЧ диапазонах

6.1 Одновременные натурные измерения излучений морской поверхности и атмосферы в ИК и СВЧ диапазонах. Тепловые потоки в пленочном слое морской поверхности. Роль микропузырькового слоя

6.2 Составляющие теплового баланса на границе атмосферы и термической пленки морской поверхности по данным натурных

измерений

Выводы к 6 главе

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Радиометрия температурной пленки морской поверхности»

Введение

Актуальность темы исследования

Мировой океан формирует климат нашей планеты. Климат во многом зависит от стабильности теплового баланса между притоком и потерей тепла планетой, осуществляемых лучистым переносом: приток тепла - поглощение планетой приходящего солнечного излучения, потеря тепла планетой - это её уходящее инфракрасное излучение. Большая часть этого процесса приходится на долю поверхности Мирового океана, занимающего 75% поверхности нашей планеты. Поэтому отражательная способность поверхности океана и её изменения непосредственно влияет на приток и потерю тепла и, как следствие, является причиной климатических изменений.

Фундаментальным физическим процессом, определяющим климат, является тепловой баланс между атмосферой и океаном, и для его стабильности весьма важно, чтобы тепловая энергия не накапливалась ни в одной из этих сред. Как известно, накопление тепла океаном является причиной таких явлений как Эль-Ниньо, в следствие которых образуются мощные тайфуны и растёт их число. Накопление тепла в атмосфере создаёт условия глобального потепления на нашей планете. Последствия и первого и второго хорошо известны. В природе тепловой баланс регулируется обменными процессами переноса тепла и вещества (газов и влаги) через морскую поверхность из атмосферы в океан или из океана в атмосферу. Эффективность обменных процессов в полной мере зависит от экологической чистоты морской поверхности. Парниковый эффект нарушает природный тепловой баланс сред. Вследствие поглощения уходящего излучения парниковыми газами, главным образом углекислым газом, содержание которого в атмосфере непрерывно растёт, и водяным паром, накапливается тепло в атмосфере. Океан является регулятором содержания в атмосфере парниковых газов. Транспортировку углекислого газа из атмосферы через морскую

поверхность в глубины океана эффективно осуществляют ряд механизмов (диффузия, микроконвекция, перенос пузырьками), и в силу высокой растворимости углекислого газа в воде океан способен его поглощать в огромных объёмах. Рассмотренные выше фундаментальные физические процессы, формирующие климат: отражательная способность морской поверхности, тепло и газообмен между атмосферой и океаном, регуляция парникового эффекта, осуществляются через морскую поверхность. В этом её исключительная важность для климата и сохранения условий жизни на нашей планете.

В настоящее время почти 20% площади Мирового океана покрыто органическими плёнками биогенного и антропогенного происхождения, последние особенно велики в зонах экономической деятельности человека. Нефть и нефтепродукты представляют основное содержание этого вида поверхностно-активных веществ. ПАВ изменяют диэлектрическую проницаемость поверхностного слоя воды и его отражательную способность, являются преградой для газо и влагообмена между океаном и атмосферой, нарушают динамику поступления энергии от ветра к поверхностным волнам. В этих условиях океан не может в полной мере поддерживать баланс углекислого газа и водяного пара в атмосфере и быть регулятором парникового эффекта.

Актуальность темы исследования определяется тем фактом, что, не смотря на свою важность, физические параметры тонкого верхнего слоя морской поверхности, получившего название плёночного слоя, даже для чистой морской поверхности в натурных условиях изучены недостаточно, а при покрытии поверхностными органическими плёнками практически неизвестны. Причина того - отсутствие методов и приборов для исследования физических процессов в очень тонком (субмиллиметровом) слое взволнованной морской поверхности, граничащем с атмосферой.

Степень разработанности

Измерения собственного сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения земных покровов и атмосферы стали возможными после изобретения во второй половине

40-х годов 20 века Р.Дикке радиометра. Первые радиометрические дистанционные исследования природных сред были выполнены в 1946 г. Робертом Дикке [1]. Он применил принципиально новый метод определения поглощения в атмосфере - по её собственному радиоизлучению. Метод оказался весьма эффективным и практически единственным доступным способом измерения слабых атмосферных поглощений. В нашей стране первые работы в этой новой области радиофизики были проведены в 1950-1952 гг. в отделе Г.С.Горелика в Горьковском исследовательском физико-техническом институте группой сотрудников во главе с В.С.Троицким. С тех времён радиометрия, непрерывно совершенствуясь, стала основным методом дистанционной диагностики природных сред. На этом пути получены данные об основных свойствах электромагнитных излучений природных сред, развиты методы решения обратных задач по восстановлению параметров физических полей в этих средах. Имеющихся данных и методов диагностики достаточно для обеспечения многих направлений практической деятельности. В нашей стране эти исследования проводились в ИРЭ РАН, НИРФИ, ГГО, ИКИ РАН и ряде других организаций. Интерес к этой области радиофизики значительно усилился с появлением космических носителей, которые позволяют осматривать значительные площади поверхности Земли в течение коротких промежутков времени. В настоящее время методами дистанционного зондирования изучаются различные виды земных покровов: лес, сельскохозяйственные угодья, города, ледовый покров, морская поверхность и т.д.

Измерения излучения морской поверхности являются эффективным средством получения информации о её структуре и физических характеристиках. Эта информация имеет большое значение для изучения взаимодействия атмосферы и океана, решения задач долгосрочного прогноза погоды и тенденций развития климата, исследования, контроля и охраны природных ресурсов Мирового океана, изучения влияния гидрофизических процессов, происходящих в океане, на динамику его поверхности и т.д. В настоящее время в системах

дистанционного зондирования Земли эффективно используются приборы работающие в оптическом, инфракрасном (ИК) и сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазонах. Основная часть информации о температуре поверхности океана (ТПО) получается с помощью систем ИК-диапазона. Однако необходимо отметить следующую тенденцию: за последние 20 лет количество приборов работающих в СВЧ-диапазоне возрастало по отношению к приборам, работающим в оптическом и ИК-диапазонах. Это связано с тем, что радиоволны слабо поглощаются и рассеиваются в облаках, поэтому СВЧ системы являются всепогодными. В тоже время в СВЧ-диапазоне имеются линии поглощения водяных паров и кислорода, которые позволяют получать информацию об атмосфере Земли.

Кроме того, системы дистанционного зондирования обладают уникальной возможностью получать информацию о морской поверхности, не нарушая её естественного состояния. Глубина проникновения электромагнитного излучения в морскую воду изменяется от микрон до сантиметра в зависимости от длины волны излучения. Это позволяет зондировать поверхностную пленку воды на различную глубину, не нарушая её, что неизбежно при использовании контактных датчиков.

Экспериментальные исследования проводятся как в лабораториях, так и в натурных условиях: с борта научно-исследовательских судов, берега, морских платформ, самолетов, спутников. При этом основное внимание уделяется дистанционному зондированию с летательных аппаратов. Не отрицая достоинств таких работ, необходимо отметить, что измерения с берега, с пирса или с борта научно-исследовательских судов обладают рядом преимуществ: такие исследования имеют высокое разрешение по поверхности, позволяют проводить комплексные измерения параметров атмосферы и морской поверхности, используя различные методы, являются менее дорогостоящими и т.д.

Существенное влияние на работу систем дистанционного зондирования могут оказывать неровности морской поверхности и поглощение и флуктуации

коэффициента преломления в земной атмосфере. Теория распространения излучения в случайно-неоднородных средах, а также собственного излучения среды, ограниченной неровной поверхностью, являются одним из важных разделов статистической радиофизики. Подробному изложению этих вопросов, а также состоянию и перспективам экспериментальных исследований посвящены работы [2-8]. Обширная библиография содержится в [8].

Интенсивность теплового излучения в СВЧ-диапазоне в приближении Рэлея-Джинса принято описывать с помощью яркостной температуры Т, которая связана с интенсивностью излучения /соотношением:

1 ~ ~ . Я

Интенсивность / измеряется в Вт /(м ■ Гц • Ср), температура Т - в градусах

_лл

Кельвина, кБ =1.38-10 Вт/(Гц ■ град) - постоянная Больцмана, Я - длина волны излучения.

Яркостная температура морской поверхности при наблюдении с высоты к определяется соотношением [6]:

Тм{Т]¥^Л,в)=Зх{Т]У,8,Х,в)-Т]¥ •ехр(-ф)/со8£) + Тн • КЛ(ТИ/ ,8,Я,в)- ехр(- т(к)/со5 0)+Тв • (1 - ехр(- т(к)/соБ0))

здесь Тц,- температура воды в скин-слое на длине волны Я, Б - соленость воды, в -

угол от надира, Тн и Тв - яркостная температура атмосферы по зеркальному лучу

и средняя температура атмосферы, т(к) - поглощение в атмосфере между

наблюдателем и морской поверхностью, Jл и Ял - коэффициенты излучения и

отражения морской поверхности, связанные соотношением 3х -1 - .

Первый член в (1) описывает собственное излучение морской поверхности, второй - излучение атмосферы, отраженное от поверхности, и третий - излучение слоя атмосферы между поверхностью и наблюдателем. Так как экспериментальные исследования в диссертационной работе проводились с пирса,

в этом случае можно пренебречь третьим членом в (1) из-за малости т{к) -поглощения в атмосфере между наблюдателем и морской поверхностью.

Хотя уравнение переноса излучения или основное уравнение дистанционного зондирования в виде (1) широко используется в приложениях дистанционного зондирования, оно связано с приближениями, которые часто прямо не указываются. Если подходы к уравнению переноса излучения для сред с нерассеивающими границами хорошо изучены, то наличие рассеивающей границы существенно усложняет задачу [9]. Необходимо отметить, что основное уравнение дистанционного зондирования в виде (1) не описывает ряд эффектов, связанных с морским волнением и специфики измерений в разных частотных диапазонах. Поэтому в первом разделе второй главы диссертационной работы приведено обоснование основного уравнения дистанционного зондирования для СВЧ-диапазона и условий, в которых проводился эксперимент. В первом разделе третьей главы получено основное уравнение дистанционного зондирования для ИК-диапазона, с учетом специфики проводившегося эксперимента. В первом и втором разделах четвертой главы получены варианты основного уравнения дистанционного зондирования в миллиметровом диапазоне длин волн, необходимые для определения в натурных условиях коэффициента отражения морской поверхности и коэффициента отражения локально ровной морской поверхности. Для каждого из частотных диапазонов проведен анализ полученных соотношений с указанием использованных приближений.

Для случая, когда волнение отсутствует, имеются соотношения, позволяющие вычислить яркостную температуру морской поверхности на любой частоте. Коэффициенты отражения и излучения однородной среды, ограниченные плоской поверхностью описываются соотношениями Френеля [10-12]. Единственным параметром среды, который необходим для вычислений, является комплексная диэлектрическая проницаемость е = е' - ге" морской воды. Она является функцией частоты, кинетической температуры воды в слое, где формируется излучение, солености и может быть вычислена с помощью

соотношений Дебая или их модификаций в СВЧ и миллиметровом диапазонах [13-15]. Хотя чистая вода является главным компонентом морской воды, растворённые в ней газы, минеральные соли и органика, а также взвеси и поверхностно-активные вещества (ПАВ) воздействуют на отражательную способность морской поверхности. В существующей практике дистанционного зондирования природных сред нет методов измерений диэлектрических свойств водной поверхности в натурных условиях, поэтому пользуются величинами, полученными в лабораторных измерениях [16] и моделями диэлектрической проницаемости воды, обобщающими эти измерения [13-15]. Однако в лабораториях оказалось невозможным воспроизвести все активные компоненты морской воды в плёночном слое, адекватные состоянию в природных акваториях. Вследствие этого в лабораторных измерениях содержатся только данные о диэлектрических свойствах чистой воды и влияния на них соляных растворов. Поскольку диэлектрические свойства морской поверхности в натурных условиях могут отличаться, то использование любых априорных данных, влечёт за собой ошибки в расчетах.

Другой причиной того, что яркостные температуры, вычисленные с помощью этой модели [17,18], довольно приближенно описывают излучение морской поверхности, является то, что морское волнение может существенно влиять на величину коэффициента излучения.

В настоящее время в общем виде задача о собственном излучении поверхности с неровной границей не решена. Существенный прогресс в этой области связан с трудами отечественных ученых. С.М.Рытов создал единую теорию теплового радиоизлучения и вместе с М.Л.Левиным указал путь к существенному упрощению уравнений общей теории [2].

В соответствии с методом Левина-Рытова [2] спектральная интенсивность в данном направлении пропорциональна той мощности, которую поглощает среда при падении на нее плоской электромагнитной волны, идущей с этого направления. Таким образом, задача по определению теплового излучения

морской поверхности сводится к более простой задаче о рассеянии плоской волны на этой поверхности. Для вычисления яркостной температуры неровной поверхности пользуются двумя приемами. В первом случае [7,8,19-21] рассматривается рассеяние падающей на неровную поверхность плоской волны в верхнюю полусферу. Коэффициент излучения выражается через интеграл от плотности потока энергии, рассеянной в верхнее полупространство.

Во втором случае решается дифракционная задача о распределении поля падающей плоской волны в поглощающей среде. Яркостная температура такой среды пропорциональна полному потоку интенсивности, уходящему в нижнее полупространство[5,8,22].

Таким образом, для того, чтобы получить коэффициент излучения среды, ограниченной неровной поверхностью, необходимо или знать поле, рассеянное в верхнюю полусферу, или поле, прошедшее внутрь среды. Это сложная дифракционная задача, точного решения которой в настоящее время нет. Обычно используются два приближенных метода решения, в основе которых лежат ограничения на соотношение между длиной волны электромагнитного излучения Л и характерными размерами неоднородностей А.

Для неровной, в среднем плоской поверхности, покрытой малыми (по сравнению с Я ) пологими неровностями, пользуются методом малых возмущений [10,11,22-25] или методом среднего поля [10,11,22]. Эти методы применимы для шероховатых поверхностей, дисперсия высот которых о\ и углов наклона сгт/Л удовлетворяют условиям:

ст. « А

(2)

ка2 «1

к = 2ж/Л - волновое число.

Для неровностей, размеры которых значительно превышают длину волны электромагнитного излучения, пользуются методом Кирхгофа. Им можно пользоваться для поверхностей, характерные размеры неровностей которых много

больше длины волны Я и глубины проникновения электромагнитного излучения Кфф • При этом предполагается, что многократные отражения отсутствуют, а

преломлённая волна поглощается, не дойдя до других участков поверхности [3,8,11,24,26]. Для этого необходимо, чтобы радиус кривизны неровностей Я

удовлетворял условию [8,10,24,26]:

кЯкр со^в«\ (3)

В этом случае вектор Пойнтинга излучения, уходящего внутрь среды определяется локальным коэффициентом прохождения, который можно найти, заменяя поверхность в данной точке плоскостью, касательной к ней в данной точке.

Вопросы теплового излучения поверхности с неровностями порядка длины волны электромагнитного излучения рассматривались в [27-37]. В [27,28] решена задача об излучении шероховатостей с периодом порядка длины электромагнитной волны. Задача решена методом малых возмущений с использованием граничных условий Леонтовича. В [29] приводится решение для произвольной диэлектрической проницаемости и показано, что это приводит к изменению результатов не более , чем на 10%. В [30,31] даны численные методы расчета коэффициентов излучения для малых и больших неровностей. В [32] приводится решение для произвольного угла наблюдения и поляризации принимаемого излучения. В [35-37] приводится методика дистанционного восстановления параметров спектра гравитационно-капилярных волн по вариациям радиояркости, благодаря резонансному характеру излучения коротковолновых компонент волнения. Обзор методики вычислений и основные результаты содержатся в [33].

Наиболее близка к реальной морской поверхности, так называемая двухмасштабная модель. При этом поверхность предполагают промодулированной неровностями двух типов: крупномасштабными и мелкомасштабными. Считается, что мелкомасштабные удовлетворяют условиям

применимости метода малых возмущений или среднего поля, а крупномасштабные - метода Кирхгофа [3,11,21,38-40]. В [33,37] обсуждается двухмасштабная модель с учетом вклада неровностей, масштаб которых сравним с длиной волны электромагнитного излучения.

Соотношения для коэффициентов излучения, полученные из этих моделей, довольно громоздкие и поддаются анализу только с помощью вычислительных машин. Это затрудняет их использование в экспедиционных условиях при обработке результатов наблюдений в реальном масштабе времени с помощью ЭВМ. По этой причине большой интерес представляют упрощенные модели, которые позволяют получить аналитические выражения [8,26,41,42].

Как видно, почти во всех моделях, которые могут быть использованы для получения радиационных характеристик, учитывается вклад крупномасштабных неровностей.

Во втором разделе второй главы диссертации изложен метод получения аналитических соотношений для яркостной температуры неровной поверхности и её флуктуаций в приближении Кирхгофа. Предложенная модель имеет ряд преимуществ по сравнению с имеющимися в литературе. Во второй главе получены соотношения для яркостной температуры неровной поверхности, отражённой компоненты яркостной температуры, её флуктуационных характеристик. Полученные соотношения , являются универсальными по отношению к функции локального коэффициента излучения, в котором могут быть учтены мелкомасштабные неровности, флуктуации импеданса и т.п., что существенно при построении двухмасштабных и других близких к реальным моделей излучения неровной поверхности.

Таким образом анализ публикаций показывает, что не смотря на несомненные успехи, в настоящее время в общем виде задача о собственном излучении поверхности с неровной границей не решена. Это сложная дифракционная задача, точного решения которой в настоящее время нет. Используемые приближенные методы решения, в основе которых лежат

ограничения на соотношение между длиной волны электромагнитного излучения и характерными размерами неровностей, не позволяют создать модели, учитывающие вклад неровностей в тепловое излучение поверхности с необходимой точностью. Это ставит вопрос о разработке методов измерения излучательных свойств морской поверхности и поправки к ней, связанной с неровностями, в натурных условиях морского волнения.

В литературе имеется значительное число работ, посвященных экспериментальному исследованию собственного излучения морской поверхности. Различными авторами проводились исследования радиационных характеристик взволнованной водной поверхности в лаборатории [6,28,45-49], с берега [49,50,54-56], с платформы в открытом море [57], с корабля [58], с самолёта [33,49,59-61], со спутника [6,60,62-66]. Обзор экспериментальных данных до 1986 г. и подробная библиография содержится в [8]. Обзор и анализ методов определения температуры поверхности океана со спутников методами СВЧ-радиометрии в сантиметровом диапазоне длин волн с обширной библиографией приводится в [67]. Анализ возможностей использования методов СВЧ- и ИК-радиометрии для дистанционной диагностики со спутников потоков тепла в океане содержится в [68]. Анализ публикаций показывает, что в существующей практике дистанционного зондирования природных сред нет методов измерений излучательной и отражательной способности морской поверхности в натурных условиях, поэтому пользуются величинами, полученными в лабораторных измерениях и моделями диэлектрической проницаемости воды, обобщающими эти измерения. Однако в лабораториях оказалось невозможным воспроизвести все активные компоненты морской воды, адекватные состоянию в природных акваториях.

Цель работы

Развитие радиофизических методов и определение параметров и структуры верхнего слоя температурной плёнки морской поверхности и происходящих в ней

процессов на основе экспериментальных и теоретических исследований собственного излучения взволнованной морской поверхности.

Научная новизна

Определяется полученными оригинальными результатами и состоит в следующем.

1. Создан радиофизический дистанционный метод диагностики пленочного слоя морской поверхности в условиях ветрового волнения по ее собственному уходящему ИК-излучению, который позволил решить проблему одновременного определения в натурных условиях при ветровом волнении отражательной способности и температуры граничного пленочного слоя морской поверхности по данным дистанционных измерений интенсивности излучений морской поверхности и атмосферы в ИК диапазоне. Определена диэлектрическая проницаемость воды в скин-слое ИК-диапазона. Обнаружено, что в натурных условиях диэлектрическая проницаемость пленочного слоя изменчива и меньше величины, полученной для морской воды в лабораторных измерениях, которую используют в стандартных методиках определения температурных полей океана. Полученные данные натурных измерений интерпретированы в модели статистической смеси воды и микропузырьков воздуха (микропузырьковый слой), формирующейся под пленкой поверхностного натяжения, в однородном слое с толщиной скин-слоя порядка 10 мкм, соответствующему скин-слою ИК диапазона в интервале 8... 14 мкм. Показано, что одновременные натурные измерения температуры и отражательной способности морской поверхности в натурных условиях дают значения температуры, отличающиеся от температур, полученных при использовании априорных данных о диэлектрических свойствах морской поверхности, что может привести к ошибочным выводам о характере теплообмена между морем и атмосферой.

2. Показано, что отражательная способность морской поверхности в ИК-диапазоне в натурных условиях может быть изменчивой величиной. Расширение объема экспериментальных данных позволило выявить зависимость параметров микропузырькового слоя от состояния водной поверхности и приводной атмосферы и исследовать механизм образования микропузырькового слоя под пленкой поверхностного натяжения морской поверхности. Вода с поверхности, опускаясь вследствие конвекции или волновых движений, попадает в слои с более высокой температурой, что приводит к выделению избытка газа из раствора в виде воздушных микропузырьков, которые всплывают и удерживаются поверхностным давлением под пленкой поверхностного натяжения. В результате натурных измерений собственных излучений атмосферы и морской поверхности в ИК-диапазоне и теоретических исследований установлено, что обнаруженный микропузырьковый воздушный слой является универсальным образованием в структуре морской поверхности холодного пограничного слоя, возникающим в следствие фундаментальных процессов тепло и газообмена на границе атмосфера - морская поверхность.

3. В натурных условиях при умеренном ветровом волнении измерены отражательная способность, диффузный коэффициент отражения из-за рассеяния на волнах ряби, температура и диэлектрическая проницаемость воды в граничном плёночном слое морской поверхности толщиной 0.16 мм по дистанционным измерениям собственных излучений морской поверхности и атмосферы в пятимиллиметровом диапазоне на склоне линии поглощения атмосферного кислорода, отличающиеся повышенной точностью. Результат получен благодаря применению метода, основанного на измерении интенсивности радиоизлучения поверхности при подсветке ее излучением известной, но изменяющейся мощности. В эксперименте такой подсветкой являлось

радиоизлучение атмосферы, яркостная температура которой значительно изменяется в зависимости от частоты на склоне полосы поглощения молекулярного кислорода. Обнаружено, что в натурных условиях мнимая часть диэлектрической проницаемости воды в слое 0.2 мм больше величины, обычно принимаемой для воды по стандартным моделям, что может являться следствием уменьшения времени релаксации дипольных молекул воды в 1.5...2 раза в пленочном слое морской поверхности. Уменьшение времени релаксации означает, что в скин-слое толщиной порядка 0.2 мм в верхнем слое температурной пленки морской поверхности вязкость воды уменьшена по сравнению с чистой водой. Через морскую поверхность интенсивно идут обменные процессы между атмосферой и морем, что приводит к значительным концентрациям растворенных атмосферных газов в пленочном слое. Растворение в воде неполярных атмосферных газов уменьшает межмолекулярное взаимодействие, в частности перенос импульса, и динамическая вязкость раствора и, следовательно, время релаксации оказывается меньше, чем в чистой воде.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бубукин, Игорь Тимофеевич, 2014 год

Литература

1. Dicke, R.H. The Measurements of Thermal Radiation at Microwave Frequencies/ R.H. Dicke//Rev.Sci.Instrum. -1946. -V.17. -P.268-275.

2. Левин, M.Л. Теория равновесных тепловых флуктуаций в электродинамике/М.Л.Левин, С.М.Рытов.- М.: Наука, 1967.-308с.

3. Рытов, С.М. Введение в статистическую радиофизику. Часть II. Случайные поля/ С.М.Рытов, Ю.А.Кравцов, В.И.Татарский.-М.:Наука, 1978.-464с.

4. Кузьмин, А.Д. Радиоастрономические методы измерения параметров антенн/А.Д. Кузьмин, А.Е.Саломонович.-М.:Сов.радио, 1964.-184с.

5. Цейтлин, Н.М. Применение методов радиоастрономии в антенной технике/Н.М. Цейтлин.-М.:Сов.радио, 1966.-213с.

6. Башаринов, А.Е. Радиоизлучение Земли как планеты/ А.Е. Башаринов, А.С.Гурвич, С.Т.Егоров.-М.:Наука, 1974.-188с.

7. Богородский, В.В. Радиотепловое излучение земных покровов/ В.В. Богородский, А.И.Козлов, Л.Т.Тучков.-Л.:Гидрометеоиздат, 1977.-223с.

8. Шутко, A.M. СВЧ-радиометрия водной поверхности и почвогрунтов/ A.M. Шутко.-М.:Наука, 1986,-189с.

9. Mudaliar, S. Remote sensing of layered random media using the radiative transfer theory/ S. Mudaliar//Radio Sci.-2013.-V.48.-P. 535-546.-

doi: 10.1002/rds.20052.

10. Фейнберг, Е.Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности/ Е.Л.Фейнберг .-М:Из-во АН СССР, 1961.-546с.

11.Басс, Ф.Г. Рассеяние радиоволн на статистически неровной поверхности/ Ф.Г. Басс, И.М.Фукс.-М.:Наука, 1972.-424с.

12.Виноградова, М.Б. Теория волн/ М.Б. Виноградова, О.В.Руденко, А.П.Сухоруков.- М.:Наука, 1979.-383с.

13. Klein, L.A. An improved model for the dielectric constant of sea water at microwave frequencies/ L.A. Klein , C.T. Swift // IEEE Trans. Antennas Propag. -1977. -V.AP-25. -Nl. -P.104-111.

14. Stogryn, A. Equation for calculating the dielectric constant of saline water/ A. Stogryn// IEEE Trans. Microwave Theory Tech. -1971. -V.MTT-19. -P.733-736.

15. Sadiku, Matthew N.O. Refractive index of snow at microwave frequencies/ Matthew N.O. Sadiku//Appl.Opt.-1985.-V.-24.-N4. -P.572-575.

16. Кодратьев, К.Я. Инфракрасный спектр поглощения жидкой воды/ К.Я. Кодратьев , М.П. Бургов, И.Ф. Гайнулин, Г.Ф. Тотунова // Проблемы физики атмосферы.-Л.:Изд. Ленинград, университета. -1963.- сб.2. -

С.87-112.

17. Переслегин, С.В. О соотношении между тепловыми и радиояркостными контрастами морской поверхности/ С.В. Переслегин// Изв.АН СССР. Физика атмосферы и океана.- 1967. -Т.З.-№1.- С.47-57.

18. Рабинович, Ю.И. Влияние температуры и солености на излучение гладкой водной поверхности в сантиметровом диапазоне/ Ю.И. Рабинович, В.В.Мелентьев/ЛГруды ГГО.-1970.-вып.235.-С.78-123.

19. Peake,W.H. Interaction of electromagnetic waves with some natural suefaces/ W.H. Peake//IRE Trans, on Antennas and Propagation.-1959.-V.AP-7.-P.S324-S329.

20. Chen, S.N.C. Apparent Temperatures of Smooth and Terrain/ S.N.C. Chen//IRE Trans, on Antennas and Propagation.-1961.-V.AP-9.-N6.-P.567-572.

21. Wu,S.T. A Noncoherent Model for microwave Emission and Backscattering from the sea surface/ S.T. Wu,A.K.Fang//J.Geophys.Res.-1972.-V.77.-N30.-P.5917-5929.

22. Докучаев, В.П. Тепловое излучение радиоволн плоской поверхностью с малыми пологими неровностями/ В.П. Докучаев,

B.Д.Кротиков//Изв.ВУЗов. Радиофизика.-1981.-Т.24.-№8.-С.937-944.

23. Брауде, С.Я. Коэффициенты Френеля для шероховатой поверхности/

C.Я. Брауде//Изв.ВУЗов. Радиофизика.-1959.-Т.2.-№5.-С.691-696.

24. Шмелёв, А.Б. Рассеяние волн статистически неровными поверхностями/ А.Б. Шмелёв//УФН.-1972.-Т.106.-№3.-С.459-480.

25. Басс, Ф.Г. К теории рассеяния электромагнитных волн на статистически неровной поверхности/ Ф.Г. Басс,

В.Г.Бочаров//Радиотехника и электроника.-1958.-Т.3 .-№2.-С.180-185.

26. Шутко, A.M. Исследования поверхности акваторий методами СВЧ-радиометрии (обзор)/ A.M. Шутко// Радиотехника и электроника,-1978.-Т.23.-№10.-С.2107-2119.

27. Кравцов, Ю.А. Критические явления при тепловом излучении периодически неровной водной поверхности/ Ю.А. Кравцов, Е.А.Мировская, А.Е.Попов, И.А.Троицкий, В.С.Эткин// Изв.АН СССР. Физика атмосферы и океана,- 1978. -Т. 14.- №7.- С.733-739.

28. Эткин, В.С Обнаружение критических явлений при тепловом радиоизлучении периодически неровной водной поверхности/ В.С.Эткин, Н.Н.Ворсин, Ю.А. Кравцов и др.// Изв.ВУЗов. Радиофизика,-1978.-Т.21.-№3.-С.454-456.

29. Генчев, Ж.Д. Рассеяние электромагнитных волн на поверхности с малыми и пологими неровностями/ Ж.Д. Генчев// Изв.ВУЗов. Радиофизика.-1984.-Т.27.-№1.-С.48.

30. Ирисов, В.Г. Исследование излучения электромагнитных волн периодически неровной поверхности/ В.Г. Ирисов//Препринт ИКИ АН СССР.-1984.-№944.

31. Гершензон, В.Е. Исследование резонансных эффектов в радиотепловом излучении водной поверхности/ В.Е. Гершензон, В.Г. Ирисов, Ю.Г.Трохимовский, В.С.Эткин// Изв.ВУЗов. Радиофизика.-1986.-Т.29.-№4.-С.379-384.

32. Гершензон, В.Е. Азимутальные эффекты при критических явлениях в тепловом радиоизлучении шероховатой поверхности/ В.Е. Гершензон, В.Г. Ирисов, Ю.Г.Трохимовский, В.С.Эткин//Препринт ИКИ АН СССР.-1986.-№ 1104.

33. Ирисов, В.Г. Радиометрические методы диагностики океана. В сб. Дистанционные методы исследования океана / В.Г. Ирисов, Ю.Г.Трохимовский, В.С.Эткин.-Горький:ИПФ АН СССР.-1987.-С.34-58.

34. Ильин, В.А. Влияние коротких гравитационных волн на тепловое радиоизлучение водной поверхности/ В.А. Ильин, А.А.Наумов, В.Ю.Райзер, С.Р.Филонович, В.С.Эткин// Изв.АН СССР. Физика атмосферы и океана.- 1985. -Т.21,- №1.- С.83-89.

35. Ирисов, В.Г. Радиотепловая спектроскопия морской поверхности/ Ирисов, Ю.Г.Трохимовский, В.С.Эткин//Докл.АН СССР.-1987.-Т.297,-№3.-С.587-589.

36. Трохимовский, Ю.Г. Модель радиотеплового излучения взволнованной морской поверхности/ Ю.Г. Трохимовский // Исследование Земли из космоса.-1997.- №1.- С.39-49.

37. Садовский, И.Н. Методика восстановления параметров спектра ветрового волнения на основе данных угловых

радиополяриметрических измерений / И.Н. Садовский// Исследование Земли из космоса.-2009.- №1,- С.24-30.

38. Семёнов, Б.И. Расчёт рассеяния электромагнитных волн поверхностью типа шероховатого рельефа для произвольных углов наблюдения/ Б.И. Семёнов// Радиотехника и электроника.-1970.-Т.15.-№3.-С.595-598.

39.Калмыков, А.И. О влиянии структуры морской поверхности на пространственные характеристики рассеянного ею радиоизлучения/ А.И. Калмыков, И.Е.Островский, А.Д.Розенберг, И.М.Фукс//

Изв.ВУЗов. Радиофизика.-1965 .-Т.8.-№6.-С.1117-1127.

40. Фукс, И.М. К теории рассеяния радиоволн на взволнованной поверхности моря/ И.М.Фукс// Изв.ВУЗов. Радиофизика.-1966.-Т.9.-№5.-С.876-887.

41. Шифрин, К.С. Тепловое излучение и отражение от волнующейся поверхности моря/ К.С. Шифрин, С.Н.Ионина// Труды ГТО.-1968.-вып.222.-С.22-48.

42. Шутко, A.M. Характеристики фонового радиоизлучения взволнованной морской поверхности/ A.M. Шутко//12 Всесоюзная конференция по распространению радиоволн.Тезисы докладов.-М. :Наука.-Ч.2.-С.206-210.

43. Павельев, А.Г. О тепловом радиоизлучении тел, ограниченных статистически неровными поверхностями/ А.Г. Павельев// Радиотехника и электроника.-1967.-Т.12.-№7.-С.1178-1183.

44. Saunders, P.M. Shadowing on the ocean and the existence of the horizon/ P.M. Saunders// J.Geophys.Res.-1967.-V.72.-N18.-P.4643-4649.

45. Бордонский, Г.С. Спектральные характеристики радиоизлучения пенных образований/ Г.С. Бордонский, И.Б.Васильева, В.М.Веселов и др. // Изв.АН СССР. Физика атмосферы и океана.- 1978. -Т. 14.- №6.-С.656-663.

46. Милицкий, Ю.А. О тепловом радиоизлучении пенообразных структур/ Ю.А. Милицкий, В.Ю.Райзнер, Е.А.Шарков, В.С.Эткин // ЖТФ.-1978.-Т.48.-№5.-С.1031-1033.

47. Williams, G. Microwave emissivity measurements of bubbles and foam/ G. Williams, Jr. Frederick// IEEE Trans. Geosci. Electron.-1971.-V.GE-9.-N4,-P.221-224.

48. Гайкович, К.П. Определение профиля температуры поверхностного слоя воды по многочастотным измерениям теплового радиоизлучения/ К.П. Гайкович, А.Н.Резник, М.И.Сумин, Р.В.Троицкий// Препринт НИРФИ. Горький,-1986,-№214.

49.Антипычев, M.JI. Экспериментальные исследования влияния ряби на характеристики СВЧ-излучения водной поверхности/ M.JI. Антипычев, А.М.Шутко// Радиотехника и электроника.-1981.-Т.26.-№ 11.-С.2291-2295.

50. Swift, С.Т. Microwave radiometer measurements of the Cape Cod Canal/ C.T. Swift// Radio Sci.-1974.-V.9.-N.7.-P. 641-653.

51. Кравцов, Ю.А. Нерезонансный механизм рассеяния электромагнитных волн на морской поверхности: рассеяние на крутых заострённых волнах/ Ю.А. Кравцов, М.И.Митягина, А.Н.Чурюмов// Изв.ВУЗов. Радиофизика,-1999.-Т.42.-№3 .-С.240-254.

52. Кравцов, Ю.А. Рассеяние электромагнитных волн на мезомасштабных обрушающихся волнах на морской поверхности/ Ю.А. Кравцов, М.И.Митягина, А.Н.Чурюмов//Изв. РАН. Серия физическая.-1999.-Т.63.-№12.-С.2403-2410.

53. Кравцов, Ю.А. Вклад крутых неровностей в радиояркостную температуру океана/ Ю.А. Кравцов, А.Н.Чурюмов// Изв.ВУЗов. Радиофизика.-2000.-Т.43 .-№3 .-С.217-223.

54. Булатов, М.Г. Исследование микроволнового излучения морской поверхности в условиях малого разгона и нестационарного ветра/ М.Г. Булатов, Ю.А.Кравцов, М.Д.Раев, В.Г.Пунгин, Е.И.Скворцов// Радиотехника и электроника.-2001.-Т.46.-№2.-С.133-140.

55. Трохимовский, Ю.Г. Исследования радиояркостной температуры взволнованной поверхности моря в эксперименте «Геленджик 99»/ Ю.Г. Трохимовский, А.В.Кузьмин, С.В.Маречек, А.П.Медведев, М.Н.Поспелов, М.Т.Смирнов, Ю.Г.Тищенко // Исследование Земли из космоса.-2002.- №3.- С.20-28.

56. McAlister, E.D. Infrared-Optical Techniques Applied to Oceanography 1. Measurement of Total Heat Flow from the Sea Surface/ E.D. McAlister// Appl.Opt.-1964.-V.-3.- N5. -P.609-612.

57. Hollinger, J.P. Passive microwave measurements of sea surface roughness/ J.P. Hollinger// IEEE Trans. Geosci. Electron.-1971.-V.GE-9.-N3.-P. 165169.

58. Городецкий, A.K. Результаты дистанционного зондирования атмосферы и океана в инфракрасном и микроволновом диапазоне в XIII рейсе НИС «Академик Курчатов». В кн.: Исследование природной среды космическими средствами. Том 3 Геоботаника, почвоведение, гидрология.-М.: Из-во АН СССР. Комиссия по исследованию природных ресурсов с помощью космических средств.-1974.-С.90-102.

59. Беспалова, Е.А. Исследование анизотропии ветрового волнения по вариациям поляризованного теплового излучения/ Е.А. Беспалова, В.М.Веселов// ДАН СССР.-1979.-Т.246.-№6.-С.1482-1485.

60. Матвеев, Д.Т. Экспериментальное исследование температурного поля морской поверхности по её тепловому излучению в радиодиапазоне/ Д.Т. Матвеев// Изв.АН СССР. Физика атмосферы и океана.- 1968. -Т.4.-№5.- С.508-515.

61. Гурвич, A.C. Определение температуры поверхности моря по её тепловому радиоизлучению/ A.C. Гурвич, С.Т.Егоров// Изв.АН СССР. Физика атмосферы и океана.- 1966. -Т.2.- №3.- С.305-307.

62. Марцинкевич, JI.M. О связи уходящего микроволнового излучения с состоянием поверхности моря (по данным спутника «Космос-243»)/

J1.M. Марцинкевич, Д.Т.Матвеев// Метеорология и гидрология.-1971.-№8.-С.50-59.

63. Горелик, А.Г. Микроволновые поляризационные измерения на спутнике «Метеор»/ А.Г. Горелик, Е.П.Домбровская, В.В.Озёркина и др.// Метеорология и гидрология.-1975.-№7.-С.36.

64. Башаринов, А.Е. Результаты наблюдений теплового радиоизлучения земной поверхности по данным эксперимента на ИСЗ «Космос-243»/ А.Е. Башаринов, А.С.Гурвич и др.// Космические исследования.-1971.-Т.9.-№2.-С.268-279.

65. Арманд, H.A. Исследование природной среды радиофизическими методами (обзор)/ H.A. Арманд, А.Е.Башаринов, А.М.Шутко// Изв.ВУЗов. Радиофизика.-1977.-Т.20.-№6.-С.809-841.

66. Шифрин, К.С. Дистанционное зондирование океана с помощью ИК-радиации. В сб. Дистанционные методы исследования океана / К.С. Шифрин.-Горький:ИПФ АН СССР.-1987.-С. 126-155.

67. Гранков, А.Г. Точность определения температуры поверхности океана и её вариаций спектральными методами спутниковой СВЧ-радиометрии/ А.Г. Гранков, А.М.Шутко// Исследование Земли из космоса.-1992.- №.- С. 107-131.

68. Гранков, А.Г. Об использовании дистанционных радиофизических методов для оценки роли энергоактивных зон океанов в формировании погоды на континентах/ А.Г. Гранков, А.М.Шутко// Исследование Земли из космоса.-1991.- №6.- С. 17-24.

69. Физика океана. Т.1 Гидрофизика океана/ Под редакцией В.М. Каменкевича и A.C. Монина. -М.: Наука.- 1978.

70.Трухин, В.И. Основы экологической геофизики/ В.И. Трухин, К.В. Показеев, В.Е.Куницын, A.A. Шрейдер,- М.: Физфак МГУ.- 2000.

71. Фёдоров, К.Н. Приповерхностный слой океана/ К.Н. Фёдоров, А.И. Гинзбург.- Л.:Гидрометеоиздат.- 1988.

72. Физика океана. Т.2 Гидродинамика океана/ Под редакцией В.М. Каменкевича и А.С. Монина. -М.: Наука.- 1978.

73. Сох, С. Measurement of the roughness of the sea surface from photographs of the Sun glitter/ C.Cox, W. Munk // J. Opt. Soc. Amer.- 1954.- V.44.-N11.- P.838.

74. Гуди, P. Атмосферная радиация/ P. Гуди .- М.:Мир.- 1966.

75. Герман, М.А. Спутниковая метеорология/ М.А. Герман.-JI. :Гидрометеоиздат. - 1975.

76. Бубукин, И.Т. Спектральные радиометрические измерения температуры и излучательной способности взволнованной поверхности моря/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана,- 2006.- Т.42.- №1.- С.115-125.

77. Isozaki, I. Observation of sea surface microwave emission/1. Isozaki, K. Ueno, H. Iida et.al. // Proc. Autumn Meeting Oceanogr. Soc. Japan.- Tokyo.-1984.- P.143-144.

78.Trokhimovski, Ju.G. The dependence of S-band sea surface brightness temperature on wind vector at normal incidence/ Ju.G. Trokhimovski, G.A. Bolotnikova, V.S. Etkin et.al // IEEE Trans. Geosci. and Remote Sens.-1995.- V.33.- N. 4,- P.1085-1088.

79. Бубукин, И.Т. Исследование яркостной температуры неровной поверхности в приближении Кирхгофа/ И.Т. Бубукин, В.П.Докучаев, В.Д.Кротиков // Изв. ВУЗов, Радиофизика.- 1982.- Т.25.- №6.- С.652-656.

80. Бубукин, И.Т. Естественный фон контрастов яркостной температуры морской поверхности и её радиационные характеристики: дис. ... канд. физ.-мат.наук: 01.04.03/ Бубукин Игорь Тимофеевич. - Горький, 1989.180 с.

81. Bubukin, I.T. The Method of the Local Change of Variable During the Calculations of the Thermal Radioemission Statistical Characteristics of the

Rough Sea Surface in Kirghoff s Approximation/ I.T. Bubukin // Proceedings of the International Conference on "Mathematical Methods in Electromagnetic Theory", Institute of Radiophysics and Electronics Ukranian Academy of Sciences.- :Kharkov.- 1994.- P.55-58.

82. Бубукин, И.Т. Радиометрия температурной плёнки морской поверхности / И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич // Успехи современной радиоэлектроники.- 2006.- №11.- С.39-55.

83. Бубукин, И.Т. Поляризационные исследования флуктуаций СВЧ-излучения морской поверхности/ И.Т.Бубукин, К.С.Станкевич, В.П. Иванов, М.И.Агафонов // Радиотехника и электроника.- 1995.- Т.40.-№9.- С.1368-1379.

84. Бубукин, И.Т. Корреляционные эффекты в тепловом радиоизлучении взволнованной морской поверхности/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич,

B.П. Иванов // Радиотехника и электроника,- 2000.- Т.45.- №5.-С.531-538.

85. Бубукин, И.Т. Распространение электромагнитных волн над морской поверхностью при наличии пенообразований / И.Т. Бубукин, Л.П. Коган // Изв. ВУЗов, Радиофизика.-1999.- Т.42.- №5,- С. 438-451.

86. Сох, С. Slopes of the sea surface deduced from photographs of sun glitter/

C.Cox, W. H.Munk // Bull.Scripps Inst.Oceanogr.- 1956,- V.6.-N9.- P.401.

87. Wilheit, T.T. An algorithm for retrieval of ocean surface and atmospheric parameters from the observations of the scanning multichannel microwave radiometer/T.T. Wilheit, A.T.C.Chang//Radio Science.-1980.-V.5.-N3.-P.525-544.

88. Бубукин, И.Т. Аналитическая модель для отражённой компоненты яркостной температуры неровной поверхности в приближении Кирхгофа/ И.Т. Бубукин// Труды I Всесоюзной школы-симпозиума по распространению миллиметровых и субмиллиметровых волн в атмосфере (10-17 февраля 1982 г.).- М.:Наука,- 1983.-С. 183-186.

89. Жевакин, С.А. О коэффициенте поглощения электромагнитных волн водяными парами в диапазоне 10/л + 2 см/ С.А. Жевакин, А.П.Наумов// Изв. ВУЗов. Радиофизика.- 1963. -Т.6.- №4,- С.674-694.

90. Жевакин, С.А. Поглощение электромагнитных волн в диапазоне 3 мм + 7.5 мм в земной атмосфере/ С.А. Жевакин, А.П.Наумов//Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1966. Т.9. №3. С.433-450.

91. Наумов, А.П. Теория молекулярного поглощения миллиметровых и субмиллиметровых радиоволн и аномалии атмосферного поглощения (лекция)/ А.П.Наумов// Труды I Всесоюзной школы-симпозиума по распространению миллиметровых и субмиллиметровых волн в атмосфере (10-17 февраля 1982 г.).-М:Наука.-1983.-С.21-46.

92. Александрова, Т.В. Радиационно - ветровые характеристики морской поверхности по данным измерений в центральной части Атлантического океана/ Т.В. Александрова, И.Т. Бубукин // Изв. ВУЗов, Радиофизика.- 1988,- Т.31.- №9.- С. 1133-1136.

93. Александрова, Т.В. Радиационно-температурные характеристики морской поверхности по данным измерений в центральной части Атлантического океана/ Т.В. Александрова, Т.Е. Баркан, И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич// Изв. ВУЗов, Радиофизика,- 1989.- Т.32,- №8.- С.945-951.

94. Александрова, Т.В. Изменчивость интегрального влагосодержания атмосферы над тропической Атлантикой/ Т.В. Александрова, И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич// Изв. АН, ФАО.-1991.- Т.27,- №2.- С. 151156.

95. Александрова, Т.В. Сопоставление данных о влагосодержании атмосферы над тропической Атлантикой по спутниковым и судовым СВЧ радиометрическим измерениям / Т.В. Александрова, А.Б.Аквилонова , И.Т. Бубукин, А.И.Крылова // Исследования Земли из космоса,- 1990.- №2.- С. 49-51.

96. Кисляков, А.Г. Исследование тропосферного поглощения радиоволн радиоастрономическими методами/ А.Г. Кисляков, К.С. Станкевич //Изв. ВУЗов. Радиофизика,- 1967,- Т. 10.- № 9-10,- С. 1244.

97. Кортюков, И.И. Результаты применения радиофизических средств и методов для дистанционного контроля мелкодисперсных грунтовых образований в следах метаемых объектов/ И.И. Кортюков, В.В.Страбыкин, С.Л.Штарев, И.Т.Бубукин, К.С.Станкевич// Сборник материалов VII конференции Волжского регионального центра Ракетно-артиллерийской Российской Академии Наук "Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения", Труды конференции, 1-3 июня 2011 г., г.Саров.-С.620-628.

98. Бубукин, И.Т. Дистанционная диагностика пленочного слоя морской поверхности в инфракрасном диапазоне/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич// Радиотехника и электроника.- 2012.- Т.57. -№10.- С.1089-1098.

99. Bubukin, I. T. Remote Sensing of a Film Layer of Marine Surface in the IR Spectral Range/1. T. Bubukin, K. S. Stankevich // Journal of Communications Technology and Electronics.-2012.- V. 57.- N. 10.-P. 1094-1102.

100. Бубукин, И.Т. Структура поверхностной пленки морской поверхности по натурным измерениям в ИК-диапазоне/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич// Труды XXIII Всероссийской научной конференции по "Распространению радиоволн", Труды конференции, 23-26 мая 2011 г.-Иошкар-Ола.- С. 161 -164.

101. Бубукин, И.Т. Натурные измерения отражательной способности пленочного слоя морской поверхности в ИК-диапазоне/ И.Т.Бубукин, К.С. Станкевич// Труды XXII Всероссийской научной конференции

Распространение радиоволн 22-26 сентября 2008 г.- Ростов-на-Дону -п.Лоо.- Труды Т.З.- С. 116-119.

102. Бубукин, И.Т. Диэлектрическая проницаемость пленочного слоя морской поверхности по дистанционным измерениям собственных излучений морской поверхности и атмосферы в ИК-диапазоне/ И.Т.Бубукин, К.С. Станкевич// Всероссийская научно-практическая конференция "Космическая радиолокация" (Всероссийские радиофизические научные чтения-конференции памяти Н.А.Арманда), Труды конференции, 28.06-1.07.2010 г.- Муром.- С.220-222.

103. Бубукин, И.Т. Одновременное определение диэлектрических свойств морской поверхности, ее волнового состояния и температуры воды в скин-слое по дистанционным измерениям собственных излучений морской поверхности и атмосферы в ИК-диапазоне/ И.Т.Бубукин, К.С. Станкевич// Всероссийская научно-практическая конференция "Космическая радиолокация" (Всероссийские радиофизические научные чтения-конференции памяти Н.А.Арманда), Труды конференции, 28.06-1.07.2010 г.- Муром.- С.215-219.

104. Оделевский, В.И. Расчёт обобщённой проводимости гетерогенных систем. II Статистические смеси невытянутых частиц/

B.И. Оделевский // Журнал технической физики.- 1951.- Т.21.- В.6.-

C.678-685.

105. Бубукин, И.Т. Газообмен между морем и атмосферой и механизм образования микропузырькового слоя под пленкой поверхностного натяжения морской поверхности по натурным измерениям собственных излучений этих сред в ИК диапазоне и метеоданных/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич // Труды IV Всероссийской научной конференции «Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике» (III Всероссийские Армандовские чтения), 25-27 июня 2013 г.- г.Муром.- 2013.- С.39-43.

106. Химия океана. Т. 1. Химия вод океана/ Под редакцией O.K. Бордовского и В.Н. Иваненкова.- М.: Наука.- 1979.

107. Хорн, Р. Морская химия/ Р. Хорн .- М.: Мир.- 1972.

108. Battino, R. The Solubility of Nitrogen and Air in Liquids/ R. Battino , T.R.Rettich, T. Tominaga // J. Phys. Chem. Ref. Data.- 1984,- V.13.- N.2.-P.563-600.

109. Скопинцев, Б.А. Формирование современного химического состава вод Черного моря/ Б.А. Скопинцев .-JL: Гидрометеоиздат.-1975.

110. Craig, Н. Dissolved gases in the equatorial and south Pacific Ocean/ H. Craig, R.F.Weiss, W.B. Clark // J. Geophys. Res.- 1967,- V.72.- P.6165-6181.

111. Dictrich, G. General Oceanography/ G. Dictrich.- New York: Inetrscience. - 1963.

112. Saunders, P.M. The temperature at the ocean-air interface/ P.M. Saunders // J.Atm.Sci.- 1967.- V.24.- N.3.- P.269-273.

113. Ландау, Л.Д. Статистическая физика. Теоретическая физика. T.V / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц,- М.: Наука,- 1964.

114. Бубукин, И.Т. Измерение отражательной способности и диэлектрической проницаемости воды в пленочном слое морской поверхности в миллиметровом диапазоне / И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич // Радиотехника и электроника.- 2013.- Т.58. -№ 7.- С. 660669.

115. Bubukin, I. Т. Measurements of the Reflectivity and Permittivity of Water in the Film Layer of the Sea Surface in the Millimeter Wave Band/1. T. Bubukin, K. S. Stankevich // Journal of Communications Technology and Electronics.-2013.- V. 58.- No. 7.- P. 673-681.

116. Бубукин, И.Т. Натурные измерения отражательной способности и диэлектрических свойств пленочного слоя морской поверхности в

миллиметровом диапазоне/ И.Т.Бубукин, К.С. Станкевич// Четвертая Всероссийская научная школа и конференция "Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред" 30.06.-3.07.2009 г., г. Муром.-С. 210-213.

117. Powles, J.G. Dielectric Relaxation and the Internal Field / J.G. Powles //J.Chem. Phys.- 1953,- V.21.- N.4.- P.633-636.

118. Giere A., Wirtz K. // Zeitschrift fur Naturforschung. 1953. В.8a. H.9. S.532.

119. Бубукин, И.Т. Перспективные микроволновые технологии пассивного дистанционного зондирования водной поверхности/ И.Т.Бубукин, К.С.Станкевич// Международный форум по проблемам науки, техники и образования, 8-12 декабря 1997 г., посвященный 850-летию города Москвы, столицы России. Сборник докладов.- Москва.-1997.- С.97-100.

120. Кортюков, И.И. Повышение точности определения скоростей метаемых объектов в доплеровской радиолокации/ И.И. Кортюков, В.В.Страбыкин, С.Л.Штарев, И.Т.Бубукин, К.С.Станкевич// Сборник материалов VIII конференции Волжского регионального отделения Российской академии ракетных и артиллерийских наук (PAPАН) г.Саров, 4.06-6.06.2013 г.

121. Гришин, A.B. Результаты применения Вейвлет-анализа при обработке доплеровских радиолокационных сигналов/ А.В.Гришин, А.А.Застылов, И.И.Кортюков, В.В.Страбыкин, И.Т.Бубукин, К.С.Станкевич// Сборник материалов VIII конференции Волжского регионального отделения Российской академии ракетных и артиллерийских наук (PAPАН) г.Саров, 4.06-6.06.2013 г.

122. Страбыкин, В.В. Доплеровский радиолокационный комплекс для исследования быстрых нестационарных процессов в атмосфере/ В.В. Страбыкин, Р.Ю.Анасенков, И.Т.Бубукин// Четвертая Всероссийская

научная школа и конференция "Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред" 30.06.-3.07.2009 г., г. Муром,- С. 328-330.

123. Барабанов, А.П. Радиометрический метод измерения балльности морского волнения/ А.П. Барабанов, А.Н. Резник, К.С. Станкевич // Изв.ВУЗов. Радиофизика.-1986.- Т.29.- №5.- С.511-518.

124. Плечков, В.М. О точности измерения температуры морской поверхности радиометрическим методом / В.М. Плечков, А.Н. Резник, К.С. Станкевич, Н.Г. Тригуб // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова.- 1987.- выпуск 508.- С.120-125.

125. Бубукин, И.Т. Радиофизический метод мониторинга температурных распределений и градиентов температуры на морской поверхности по ее тепловому радиоизлучению/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич, В.П. Иванов// Физические проблемы экологии (экологическая физика). Т.6. Под редакцией В.И.Трухина, Ю.А.Пирогова, К.В.Покизева,- Москва, физфак МГУ.- 2001.- С. 133140.

126. Бубукин, И.Т. Влияние мелкомасштабного волнения (ряби) и испарения на тепловое радиоизлучение моря по натурным измерениям/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич, В.П. Иванов// Всероссийская научная конференция. Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами.- :Муром.- 20-22 июня 2001.-Сборник докладов.- С.348-350.

127. Бубукин, И.Т. Ветровая изменчивость температуры в "термической плёнке" морской поверхности/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич, В.П. Иванов// Всероссийская научная конференция. Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами.- :Муром.- 20-22 июня 2001.- Сборник докладов,- С. 351-354.

128. Бубукин, И.Т. Суточный ход температуры в термической плёнке морской поверхности по СВЧ радиометрическим измерениям/ И.Т.Бубукин, К.С. Станкевич// Труды XX всероссийской конференции по распространению радиоволн.- :Нижний Новгород.- 2-4 июля 2002 г.-С.374-375.

129. Бубукин, И.Т. Флуктуации коэффициента усиления антенны при наблюдениях с летательных аппаратов/ И.Т. Бубукин // Радиотехника и электроника,- 1988.- Т.ЗЗ.- № 17.- С. 1409-1414 .

130. Бубукин, И.Т. О рассеянии волн в слое с неоднородностями, лежащем над зеркалом / И.Т. Бубукин // Изв. ВУЗов, Радиофизика,-1979,- Т.22.- №6.- С.728-732.

131. Swift, С.Т. Passive microwave remote sensing of the ocean - a review / C.T. Swift// Bayndary-Layer meteorology.- 1980,- V.18.- P.25-54.

132. Станкевич, K.C. О флуктуациях усиления антенны/ К.С. Станкевич// Радиотехника и электроника.- 1973.- Т. 18.- № 4.- С. 717724 .

133. Татарский, В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере/ В.И. Татарский.- М.:Наука.- 1967.

134. Бубукин, И.Т. О рассеянии волн в слое с неоднородностями, лежащем над зеркалом / И.Т. Бубукин // Изв. ВУЗов, Радиофизика.-1979,- Т.22,- №6,- С.728-732.

135. Денисов, Н.Г. О рассеянии волн в условиях волн в условиях полного отражения/ Н.Г. Денисов// Изв. ВУЗов, Радиофизика.- 1964.-Т.7.- №2.- С.378-380.

136. Fante, R.L. Electromagnetic beam propagation in turbulent media / R.L. Fante// Proc. IEEE.- 1975,- V.63.- N.12.- P.1669-1692.

137. Бубукин, И.Т. Тепловой баланс потоков на границе атмосферы и термической пленки морской поверхности по натурным дистанционным измерениям собственных излучений этих сред в ИК и

СВЧ диапазонах/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич// Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред. Материалы V Всероссийской научной конференции (II Всероссийские Армандовские чтения), 26-28 июня 2012 г.- .'Муром.- Труды.- С.247-251.

138. Бубукин, И.Т. Влияние микропузырькового воздушного слоя под плёнкой поверхностного натяжения морской поверхности на тепловые потоки в системе морская поверхность - атмосфера по одновременным измерениям собственных излучений этих сред в ИК и СВЧ диапазонах/ И.Т. Бубукин, К.С. Станкевич// Методы и устройства передачи и обработки информации.- 2013. -№ 15(15). - С.28-33.

139. Перри, А.Х. Система океан-атмосфера/ А.Х. Перри, Дж.М. Уокер.- Л.: Гидрометеоиздат.- 1979.