Диэлектрические характеристики пресного природного льда на сверхвысоких частотах

• Автор: Крылов, Сергей Дмитриевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Чита
• Количество страниц: 93 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Диэлектрическая проницаемость пресного льда
в СВЧ-диапазоне
Заключение и постановка задачи
ГЛАВА 2. Методы экспериментального исследования
2.1. Методы лабораторных измерений
2.2. Методы измерений параметров льда в условиях, близких к натурным
ГЛАВА 3. Лабораторные исследования радиофизических
характеристик льда
3.1. Измерения мнимой части комплексной диэлектрической проницаемости чистого льда
3.2. Измерения мнимой части комплексной диэлектрической проницаемости льда, содержащего солевые примеси
3.3. Диэлектрические характеристики льда, образованного из тяжелой воды (И?0)
ГЛАВА 4. Изучение естественных ледяных покровов
4.1. Измерения мнимой части комплексной диэлектрической проницаемости по высоте ледяного покрова
4.2. Миграция солевых включений
в ледяных покровах
4.3. Изучение радиояркостной температуры
ледяного покрова
4.4. Перспективы изучения электромагнитных
свойств льда
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕСНОГО ПРИРОДНОГО ЛЬДА НА СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТАХ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Изучение поверхности Земли аэрокосмическими методами является эффективным инструментом исследования природной среды. Возможности дистанционного зондирования позволяют оперативно получать громадные объемы информации, а использование СВЧ-диапазона из-за проникающей способности радиоволн, дает возможность производить подповерхностное зондирование [ Арманд и др., 1977,1980; Шутко, 1986]. Вместе с тем имеются трудности в расшифровке данных дистанционного зондирования. Они связаны как с некорректностью обратных задач дистанционного зондирования, так и с недостаточным знанием электромагнитных параметров природных сред. Например, до недавнего времени пресный лед, как объект изучения методами дистанционного зондирования, особого интереса не вызывал из-за представления о нем, как о среде с фиксированным значением диэлектрических характеристик [Warren, 1984]. Под радиозондированием льда понималось дистанционное определение толщины и изучение строения ледяных покровов различных акваторий и ледников [Богородский, Рудаков, 1962; Финкельштейн, 1984; Ефимов и др., 1990; Богородский, 1968,1975]. Из практических нужд транспортной навигации в арктических морях значительная часть работ была связана с изучением морского льда [ Богородский, Хохлов, 1978; Vant et al., 1978; Hoekstra, 1970]. Однако в последнее время появился ряд работ, позволивших расширить круг задач радиозондирования криогенных объектов [Бордонский, 1990, 1994]. Они основаны на более глубоком изучении электромагнитных свойств льда.

Выяснилось, что криогенные природные объекты являются индикаторами разнообразных природных процессов при СВЧ-дистанционных измерениях [Бордонский и др., 1989,1994; Вогбошку й ак, 1991; Мелентьев и др., 1998]. Работы по радиозондированию криогенных сред представляют особый интерес для условий России, где практически вся территория находится в зоне отрицательных зимних температур и идут активные криогенные процессы, связанные с сезонным таянием и промерзанием поверхности и подповерхностных объектов. Активные взаимодействия криогенных структур с объектами других геосфер (биосферой, гидросферой и т.д.) приводят , как отмечалось в [Бордонский, 1994], к существенным изменениям электромагнитных свойств мерзлых сред. В них появляются и подвергаются метаморфизму жидкие, твердые и газовые включения, возникает анизотропия кристаллического строения, происходит изменение физических свойств под действием химических, световых и механических сил [ Богородский, Таврило, 1980; Зыков и др., 1989]. Эти процессы в ледяных объектах в настоящее время изучены недостаточно. Поэтому представляется актуальным продолжение изучения многообразия электромагнитных свойств природного пресного льда.
Цель работы связана с исследованием диэлектрических характеристик пресного льда в природных условиях при воздействиях на криогенные структуры со стороны окружающей среды.
Ставятся следующие задачи:
- дальнейшее изучение электромагнитных свойств чистого льда из НгО и БгО;
- изучение диэлектрических характеристик льда, содержащего химические примеси;
- исследование процессов, происходящих в природных ледяных покровах, и изменений диэлектрических свойств природного льда с течением времени;
- изучение влияния внешних факторов на электромагнитные свойства ледяных покровов (например, механических напряжений).
Новизна и практическая значимость. Научная новизна исследования связана с изучением:
- диэлектрических потерь чистого льда в коротковолновом участке

Рис. 2.5. Модернизированная схема с использованием экрана для устранения влияния бокового фонового излучения. 1 - образец льда; 2 - плоский металлический экран.