Spaceborne radar identification of desert regions as suppliers of dust into the atmosphere
Atmosphere dust represents a mixture of minute particles of various salts and minerals. Also it contains remains of animal and vegetable organisms, spores of causative organisms and so forth. The dust is carried by winds over considerable distances and its presence in the atmosphere is among the fac...
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2017
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/87 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth| id |
uajuacgovua-article-87 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
radar observations highly directional radio wave backscattering Aeolian transport of sand and dust sand ripples ionization electric field космическое радиолокационное наблюдение атмосферная пыль узконаправленное обратное рассеяние радиоволн эоловый перенос песка и пыли выявление районов поднятия пыли в атмосферу песчаная рябь ионизация электрическое поле космічне радіолокаційне спостереження атмосферний пил вузькоспрямоване розсіювання радіохвиль еоловий перенос піску та пилу виявлення районів підняття пилу в атмосферу піщані брижі іонізація електричне поле |
| spellingShingle |
radar observations highly directional radio wave backscattering Aeolian transport of sand and dust sand ripples ionization electric field космическое радиолокационное наблюдение атмосферная пыль узконаправленное обратное рассеяние радиоволн эоловый перенос песка и пыли выявление районов поднятия пыли в атмосферу песчаная рябь ионизация электрическое поле космічне радіолокаційне спостереження атмосферний пил вузькоспрямоване розсіювання радіохвиль еоловий перенос піску та пилу виявлення районів підняття пилу в атмосферу піщані брижі іонізація електричне поле Ivanov, Viktor Matveyev, Aleksandr Tsymbal, Valeriy Yatsevich, Sergey Bychkov, Dmytro Spaceborne radar identification of desert regions as suppliers of dust into the atmosphere |
| topic_facet |
radar observations highly directional radio wave backscattering Aeolian transport of sand and dust sand ripples ionization electric field космическое радиолокационное наблюдение атмосферная пыль узконаправленное обратное рассеяние радиоволн эоловый перенос песка и пыли выявление районов поднятия пыли в атмосферу песчаная рябь ионизация электрическое поле космічне радіолокаційне спостереження атмосферний пил вузькоспрямоване розсіювання радіохвиль еоловий перенос піску та пилу виявлення районів підняття пилу в атмосферу піщані брижі іонізація електричне поле |
| format |
Article |
| author |
Ivanov, Viktor Matveyev, Aleksandr Tsymbal, Valeriy Yatsevich, Sergey Bychkov, Dmytro |
| author_facet |
Ivanov, Viktor Matveyev, Aleksandr Tsymbal, Valeriy Yatsevich, Sergey Bychkov, Dmytro |
| author_sort |
Ivanov, Viktor |
| title |
Spaceborne radar identification of desert regions as suppliers of dust into the atmosphere |
| title_short |
Spaceborne radar identification of desert regions as suppliers of dust into the atmosphere |
| title_full |
Spaceborne radar identification of desert regions as suppliers of dust into the atmosphere |
| title_fullStr |
Spaceborne radar identification of desert regions as suppliers of dust into the atmosphere |
| title_full_unstemmed |
Spaceborne radar identification of desert regions as suppliers of dust into the atmosphere |
| title_sort |
spaceborne radar identification of desert regions as suppliers of dust into the atmosphere |
| title_alt |
Космическая радиолокационная идентификация пустынных областей источников насыщения пылью атмосферы Космічна радіолокаційна ідентифікація пустельних областей джерел насичення пилом атмосфери |
| description |
Atmosphere dust represents a mixture of minute particles of various salts and minerals. Also it contains remains of animal and vegetable organisms, spores of causative organisms and so forth. The dust is carried by winds over considerable distances and its presence in the atmosphere is among the factors which have essential influence on the global climate of the Earth. At present the Aeolian processes and their consequences are monitored from space using multispectral optical systems (TOMS, METEOSAT, MODIS etc.) only. These are not capable of reliable identification of the areas themselves that are sources of raising the dust in the atmosphere independently of the cloudiness, solar illumination and transparency of the atmosphere. This problem can be solved with the use of space radar systems of the Earth remote sensing. The paper presents the first results of the development of a radar technique of identification of desert regions in which dust from the surface is transported up into the atmosphere under the action of Aeolian processes. The work was performed using data of Earth remote sensing SAR Envisat-1 obtained over deserts of Mauritania. Specific features of display of the narrow-beam backscattering of radio waves in radar images in dependence on the surface wind speed and direction and direction of radar illumination of the surface. It is concluded that the radar means of remote sensing represent an efficient tool for detecting regions of dust raise into the atmosphere. Results of the study can be used for the development of new methods of remote monitoring of the processes in desert areas that affect the climate of vast regions of the Earth. |
| publisher |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| publishDate |
2017 |
| url |
https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/87 |
| work_keys_str_mv |
AT ivanovviktor spaceborneradaridentificationofdesertregionsassuppliersofdustintotheatmosphere AT matveyevaleksandr spaceborneradaridentificationofdesertregionsassuppliersofdustintotheatmosphere AT tsymbalvaleriy spaceborneradaridentificationofdesertregionsassuppliersofdustintotheatmosphere AT yatsevichsergey spaceborneradaridentificationofdesertregionsassuppliersofdustintotheatmosphere AT bychkovdmytro spaceborneradaridentificationofdesertregionsassuppliersofdustintotheatmosphere AT ivanovviktor kosmičeskaâradiolokacionnaâidentifikaciâpustynnyhoblastejistočnikovnasyŝeniâpylʹûatmosfery AT matveyevaleksandr kosmičeskaâradiolokacionnaâidentifikaciâpustynnyhoblastejistočnikovnasyŝeniâpylʹûatmosfery AT tsymbalvaleriy kosmičeskaâradiolokacionnaâidentifikaciâpustynnyhoblastejistočnikovnasyŝeniâpylʹûatmosfery AT yatsevichsergey kosmičeskaâradiolokacionnaâidentifikaciâpustynnyhoblastejistočnikovnasyŝeniâpylʹûatmosfery AT bychkovdmytro kosmičeskaâradiolokacionnaâidentifikaciâpustynnyhoblastejistočnikovnasyŝeniâpylʹûatmosfery AT ivanovviktor kosmíčnaradíolokacíjnaídentifíkacíâpustelʹnihoblastejdžerelnasičennâpilomatmosferi AT matveyevaleksandr kosmíčnaradíolokacíjnaídentifíkacíâpustelʹnihoblastejdžerelnasičennâpilomatmosferi AT tsymbalvaleriy kosmíčnaradíolokacíjnaídentifíkacíâpustelʹnihoblastejdžerelnasičennâpilomatmosferi AT yatsevichsergey kosmíčnaradíolokacíjnaídentifíkacíâpustelʹnihoblastejdžerelnasičennâpilomatmosferi AT bychkovdmytro kosmíčnaradíolokacíjnaídentifíkacíâpustelʹnihoblastejdžerelnasičennâpilomatmosferi |
| first_indexed |
2024-04-21T19:47:50Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:47:50Z |
| _version_ |
1796974964241334272 |
| spelling |
uajuacgovua-article-872023-04-02T22:31:04Z Spaceborne radar identification of desert regions as suppliers of dust into the atmosphere Космическая радиолокационная идентификация пустынных областей источников насыщения пылью атмосферы Космічна радіолокаційна ідентифікація пустельних областей джерел насичення пилом атмосфери Ivanov, Viktor Matveyev, Aleksandr Tsymbal, Valeriy Yatsevich, Sergey Bychkov, Dmytro radar observations highly directional radio wave backscattering Aeolian transport of sand and dust sand ripples ionization electric field космическое радиолокационное наблюдение атмосферная пыль узконаправленное обратное рассеяние радиоволн эоловый перенос песка и пыли выявление районов поднятия пыли в атмосферу песчаная рябь ионизация электрическое поле космічне радіолокаційне спостереження атмосферний пил вузькоспрямоване розсіювання радіохвиль еоловий перенос піску та пилу виявлення районів підняття пилу в атмосферу піщані брижі іонізація електричне поле Atmosphere dust represents a mixture of minute particles of various salts and minerals. Also it contains remains of animal and vegetable organisms, spores of causative organisms and so forth. The dust is carried by winds over considerable distances and its presence in the atmosphere is among the factors which have essential influence on the global climate of the Earth. At present the Aeolian processes and their consequences are monitored from space using multispectral optical systems (TOMS, METEOSAT, MODIS etc.) only. These are not capable of reliable identification of the areas themselves that are sources of raising the dust in the atmosphere independently of the cloudiness, solar illumination and transparency of the atmosphere. This problem can be solved with the use of space radar systems of the Earth remote sensing. The paper presents the first results of the development of a radar technique of identification of desert regions in which dust from the surface is transported up into the atmosphere under the action of Aeolian processes. The work was performed using data of Earth remote sensing SAR Envisat-1 obtained over deserts of Mauritania. Specific features of display of the narrow-beam backscattering of radio waves in radar images in dependence on the surface wind speed and direction and direction of radar illumination of the surface. It is concluded that the radar means of remote sensing represent an efficient tool for detecting regions of dust raise into the atmosphere. Results of the study can be used for the development of new methods of remote monitoring of the processes in desert areas that affect the climate of vast regions of the Earth. Атмосферная пыль представляет собой смесь мельчайших частичек различных солей и минералов. Она содержит также остатки растительных и животных организмов, споры болезнетворных микробов и т. п. Ветрами она переносится на значительные расстояния и ее присутствие в атмосфере является одним из факторов, существенно влияющим на климат планеты. В настоящее время для космического мониторинга эоловых процессов и их последствий используются только многозональные оптические системы (TOMS, METEOSAT, MODIS и т. п.), которые не позволяют надежно и независимо от облачности, освещенности и прозрачности атмосферы идентифицировать сами районы источники поднятия пыли в атмосферу и следить за динамикой эоловых процессов. Такую задачу позволяют решить космические радиолокационные системы ДЗЗ. В статье представлены первые результаты отработки радиолокационного метода идентификации пустынных областей, в которых происходит эоловый процесс подъема пыли с поверхности в атмосферу. Для отработки метода использованы калиброванные данные радиолокационного дистанционного зондирования (ДЗ) пустынь Мавритании ASAR Envisat-1, предоставленные ESA в рамках выполнения проекта ID: C1F.30193. Для идентификации источников подъема пыли использованы проявления аномально узконаправленного обратного рассеяния радиоволн, возникавшие при локальных углах облучения поверхности Θ ~ 30o . Проанализированы особенности проявления узконаправленного обратного аномального рассеяния радиоволн на радиолокационных изображениях при различных скоростях приповерхностного ветра и разных соотношениях направлений ветра и радиолокационного облучения поверхности. Показано, что характеристики рассеяния хорошо согласуются с особенностями формирования границы ионизированного слоя, окаймляющего структуры песчаной ряби в процессе ее формирования при эоловом переносе песчано-пылевой смеси. При этом ионизация вызывается сильным неоднородным электрическим полем, возникающим за счет перемещения по воздуху над песчаной подложкой отрицательно заряженных песчинок — сальтонов и рептонов. Отмечено, что радиолокационное ДЗ позволяет выявлять районы поднятия пыли в атмосферу даже на этапе зарождения процесса независимо от освещенности, состояния облачного покрова и запыленности атмосферы. Атмосферний пил представляє собою суміш найменших часток різноманітних солів та мінералів. Він містить також рештки рослинних та тваринних організмів, спори хвороботворних мікробів і т. п. Вітрами він переноситься на значні відстані і його присутність в атмосфері є одним із факторів що суттєво впливає на клімат планети. В поточний час для космічного моніторингу еолових процесів та їх наслідків використовуються тільки багатозональні оптичні системи (TOMS, METEOSAT, MODIS та т. п.), які не дозволяють надійно і незалежно від хмарності, освітлення та прозорості атмосфери ідентифікувати самі райони джерела підняття пилу до атмосфери та слідкувати за динамікою еолових процесів. Таке завдання дозволяють вирішувати космічні радіолокаційні системи ДЗЗ. В статті представлені перші результати відпрацювання радіолокаційного методу ідентифікації пустельних областей, в яких відбувається еоловий процес підйому пилу з поверхні в атмосферу. Для відпрацювання методу використані калібровані дані радіолокаційного дистанційного зондування (ДЗ) пустель Мавританії ASAR Envisat-1, що надані ESA в рамках виконання проекту ID: C1F.30193. Для ідентифікації джерел підйому пилу використані прояви аномально вузькоспрямованого зворотного розсіювання радіохвиль, що виникали при локальних кутах опромінення поверхні Θ ~ 30о . Проаналізовано особливості проявлення на радіолокаційних зображеннях аномально вузькоспрямованого зворотного розсіювання радіохвиль при різних швидкостях при поверхневого вітру та різних співвідношеннях напрямку вітру та радіолокаційного опромінення поверхні. Показано, що характеристики розсіювання добре узгоджуються з особливостями формування границі іонізованого шару, який облямовує структури піщаних бриж в процесі їх формування при еоловому переносі піщано-пилової суміші. При цьому іонізація викликається потужним неоднорідним електричним полем, що виникає за рахунок переміщення по повітрю над піщаною підкладкою негативно заряджених піщинок — сальтонів та рептонів. Відмічено, що радіолокаційне ДЗ дозволяє виявляти райони підняття пилу в атмосферу навіть на етапі зародження процесу незалежно від освітлення, стану хмарного покриву та запилованості атмосфери. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2017-01-29 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/87 10.36023/ujrs.2016.11.87 Ukrainian journal of remote sensing; No. 11 (2016); 39-47 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; № 11 (2016); 39-47 Український журнал дистанційного зондування Землі; № 11 (2016); 39-47 2313-2132 en https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/87/pdf Copyright (c) 2017 Ukrainian journal of remote sensing |