| 12. |
Приоритет Стратегии НТР России |
Повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики |
| 16. |
Аннотация |
Комплексный подход, развитый в Проекте 2020, позволил измерять характеристики ветрового волнения в различных, дополняющих друг друга, участках спектра ветровых волн, что в свою очередь способствует идентификации динамических процессов, протекающих в приповерхностном слое моря. В силу избирательного механизма рассеяния на взволнованной водной поверхности радио/акустических волн, определяемого Брэгговским резонансом, основными рассеивателями выступают ветровые волны разной длины. Для СВЧ радиоволн такими рассеивателями являются короткие гравитационно-капиллярные волны сантиметрового диапазона. Для акустических волн среднего диапазона соответствующими резонансными волнами на морской поверхности являются ветровые волны дециметрового диапазона. Указанные диапазоны ветровых волн сильно подвержены влиянию протекающих процессов в приводном слое атмосферы, на морской поверхности и в верхнем слое океана. С одной стороны это делает их чувствительными маркерами протекающих физических процессов, с другой стороны сильно усложняет теоретическое описание характеристик зондирующих сигналов. В результате проведенной в ходе выполнения Проекта 2020 работы над развитием указанных моделей, на основе большого объема экспериментальных данных, собранного в ходе трёх морских экспедиций, две из которых проведены в морях Российской Арктики, теоретические модели были дополнены эмпирическими выражениями, связывающими частотные характеристики рассеяния зондирующих волн с физическими величинами, характеризующими параметры динамических процессов в верхнем слое океана и на его поверхности. На основе физических моделей, разработанных при выполнении Проекта 2020, предложены и апробированы методы определения характеристик ветрового волнения и вектора течений по данным когерентного дистанционного зондирования, то есть, решена обратная задача рассеяния радиоволн и гидроакустических волн. В результате к Проекту 2023 исполнители Проекта 2020, сохранившие состав участников на 88%, подходят со следующим заделом: обширный экспериментальный материал, собранный в трёх натурных комплексных экспедициях; модели формирования доплеровского сдвига частот зондирующих волн радио/акустического диапазонов; методы определения спектральных, статистических и динамических характеристик ветрового волнения; методы определения вектора течения в верхнем слое океана, адаптированные для применения имеющимся в распоряжении оборудованием. Проект 2023 предлагается посвятить исследованиям физических явлений в верхнем слое океана и на его поверхности, с применением разработанных методов в Проекте 2020. Будут рассмотрены такие физические явления как: неоднородные течения, формируемые донной топографией; внутренние волны; фронтальные разделы и плюмы; морской лёд; природные выходы метана; явление «мертвой воды»; нелинейное взаимодействие компонент спектра ветрового волнения. Данные явления были зарегистрированы в ходе проведенных экспериментальных исследований и сами не являлись объектом исследования при решении задач Проекта 2020. Применение разработанных методов для диагностики их параметров позволит получить новые, уникальные данные об указанных физических явлениях, а также поспособствует улучшению самих методов. Применение разработанных моделей для численного моделирования отклика сигналов дистанционной аппаратуры на исследуемые физические явления позволят расширить диапазон условий и параметров, относительно наблюдаемых в эксперименте, а также развить сами модели. В результате Проекта 2023 будут получены уточненные модели и методы, готовые к внедрению в существующие и перспективные системы радиолокационного, оптического и гидроакустического освещения надводной и подводной гидрофизической обстановки. |