Studies of the sea surface by short - range radar IKI-2M in distance–time regime

• Autorzy: Kravtsov Yu.A. , Raev M.D. , Skvortsov E.I.

Warianty tytułu

PL

Badania powierzchni morza za pomocą radaru krótkiego zasięgu IKI-2M w reżimie "odległość–czas"

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper outlines the radar studies of the sea surface by means of two polarizations X-band radar IKI-2M in Gelendzik, the Black Sea. Observation were performed in "time-distance" regime with azimuthal position of antenna being fixed. The main attention was paid to wave breakings, which have formed the tracks of limited length at the time-distance display. Two kinds of wave breakings are selected: breakings of long gravity waves, moving with velocities 6–8 m/s ("macro-breakings") and breakings of small-scale meso-waves ("micro-breakings"), which are moving with velocities 0.5–1.0 m/s. The macro-breakings are characterized by sufficiently long time-life about 10–15 s, whereas micro-breakings manifest much shorter times of life about 1–2 s. Probability distributions are obtained for life-times and for characteristic velocities of localized "scattering spots", observed at the radar images. The analysis of the experimental data allowed distinguishing the resonant and non-resonant mechanisms of scattering.

PL

W artykule opisano badania powierzchni morza za pomocą dwupolaryzacyjnego radaru IKI-2M w Gelendziku, Czarne Morze. Obserwacje były przeprowadzone w reżimie "odległość–czas" przy stałym azymucie anteny. Główna uwaga była zwrócona na załamujące się fale, które formowały ślady (treki) ograniczonej długości na dyspleje "odległość–czas". Dwa rodzaje treków zostały zidentyfikowane jako: załamujące się długie fale, poruszające się z szybkością 6–8 m/s („makrozałamujące się fale”) i załamujące się drobno-skalowe mezofale („mikrozałamujące się fale”), których szybkość wynosi 0,5-1,0 m/s. Makrozałamujące się fale charakteryzują się długim czasem życia 10–15 s, natomiast mikrozałamujące się fale mają znacznie krótszy czas życia 1–2 s. Znaleziono również rozkłady prawdopodobieństwa dla czasu życia i charakterystycznej szybkości przesunięcia zlokalizowanych centrów rozproszenia, widocznych na radarowych zdjęciach. Analiza eksperymentalnych danych pozwala na rozróżnienie rezonansowych i nierezonansowych mechanizmów rozproszenia.

Słowa kluczowe

EN

radar; microwave scattering; resonant and non-resonant mechanism of scattering; scattering by the breaking waves

PL

radar; rozproszenie mikrofal; rezonansowe i nierezonansowe mechanizmy rozproszenia,; rozproszenie na załamujących się falach

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 22 (94)
• Strony: 39--45
• Opis fizyczny: rys., Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Kravtsov Yu.A.

autor

Raev M.D.

autor

Skvortsov E.I.

• Maritime University of Szczecin, Institute of PhysicsAkademia Morska w Szczecinie, 70-500 Szczecin, Wały Chrobrego 1–2,

Bibliografia

• 1. BECKMAN P., SPEZICCINO A.: The Scattering of Electromagnetic Waves from Rough Surface. Pergamon Press, NY 1963.
• 2. ISHIMARU A.: Wave Propagation and Scattering in Random Media. Academic Press, NY 1978.
• 3. BASS F.G., FUKS I.M.: Wave Scattering from Statistically Rough Surfaces. Pergamon Press, Oxford 1979.
• 4. RYTOV S.M., KRAVTSOV YU.A., TATARSKII V.I.: Principles of Statistical Radio Physics. Vol. 4: Wave Propagation through Random Media. Springer-Verlag, Berlin 1989.
• 5. VORONOVICH A.G.: Wave Scattering from Rough Surfaces. Springer-Verlag, Berlin 1994.
• 6. BULATOV M.G., RAEV M.D., SKVORTSOV E.I.: Radar observations of the nonlinear wave processes in the coastal zone. The Third All-Russia Open Conference “Modern problems of the remote sensing of the Earth from the space”. Moscow, the Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences, 14–17 November 2005, Proceedings, 50–55.
• 7. BULATOV M.G., RAEV M.D., SKVORTSOV E.I.: Study of nonlinear waves on the basis of the spatial-frequency spectra of the radar images of the sea surface. The Earth Studies from the Space, 2006, 2, 64–70.
• 8. BULATOV M.G., RAEV M.D., SKVORTSOV E.I.: Return waves on the sea surface. Physics of Wave Phenomena (Allerton Press, Inc.) 2008, 16(1), 70–75.
• 9. KUDRYAVTSEV V., HAUSER D., CAUDAL G., CHAPRON B.: A semi-empirical model of the normalized radar cross section of the sea surface. Part 1. Background model. J. Geophys. Res., 2003, 108 (C3).
• 10. KUDRYAVTSEV V., AKIMOV D., JOHANNESSEN J.A., CHAPRON B.: On radar imaging of current features. Part 1: Model and comparison with observations. J. Geoph. Res., 2005, 110, C07016.
• 11. KRAVTSOV YU.A., MITYAGINA M.I., CHURYUMOV A.N.: Non-resonant mechanism of electromagnetic waves scattering by sea surface: scattering by steep sharpened waves, Radio Phys. Quant. Electron., 1999, 42(3), 216– 228.
• 12. KRAVTSOV YU.A., MITYAGINA M.I., CHURYUMOV A.N.: Electromagnetic waves backscattering by meso-scale breaking waves on the sea surface, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 1999, 63(12), 1859–1865.
• 13. CHURYUMOV A.N., KRAVTSOV YU.A.: Microwave backscatter from mesoscale breaking waves on the sea surface, Waves in Random Media, 2000, 10(1), 1–15.
• 14. CHURYUMOV A.N., KRAVTSOV YU.A., LAVROVA O.YU., LITOVCHENKO K.TS., MITYAGINA M.I., SABININ K.D.: Signatures of resonant and non-resonant scattering mechanisms on radar images of internal waves. Int. J. Remote Sens., 2002, 23(20), 4341–4355.
• 15. BULATOV M.G., KRAVTSOV YU.A., LAVROVA O.YU., LITOVCHENKO K.TS., MITIAGINA M.I., RAEV M.D., SABININ K.D., TROKHIMOVSKII YU.G., CHURYUMOV A.N., SHUGAN I.V.: Physical mechanisms of aerospace radar imaging of the ocean. Physics-Uspekhi, 2003, 46(1), 63–79.
• 16. KRAVTSOV YU.A., NING YAN ZHU: Multiple diffraction of electromagnetic waves at a wedge of concave shape. Wave Motion, 2006, 43, 206–221.