hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Scienceshydrophysics-972Research ArticleГИДРООПТИКАHYDROOPTICSСвязь между спектром волнения и характеристиками солнечных бликовRelationship between Wave Spectrum and Sun Glints CharacteristicsГардашовР. Г.GardashovR. H.

Баку

Baku

rauf_gardashov@yahoo.co.ukМамедовР. М.MammedovR. M.

Баку

Baku

ОсадчийВ. Ю.OsadchyV. Yu.

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg 

Институт географии НАНААзербайджанInstitute of Geography ANASAzerbaijanСанкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П. П. Ширшова РАНРоссияSaint-Petersburg Department of the P. P. Shirshov Institute of Oceanology RASRussian Federation201427112022744048Copyright © Гардашов Р.Г., Мамедов Р.М., Осадчий В.Ю., 20222022Гардашов Р.Г., Мамедов Р.М., Осадчий В.Ю.Gardashov R.H., Mammedov R.M., Osadchy V.Y.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/972

Исследуется связь между характеристиками (размерами и числами) бликов Солнца (или другого источника света малого углового размера) на взволнованной морской поверхности со спектром волнения. Делается допущение, что каждому отдельному блику на реальной волне, соответствует «эффективная волна» в виде суммы двух гармонических волн, распространяющихся в разных направлениях и формирующий блик того же размера. Исходя из этого допущения и используя плотности распределения размеров бликов, получено выражение для спектра волнения, которое хорошо согласуется с известными спектрами. На основе теоретических расчетов и численных экспериментов изучается зависимость характеристик Солнечных бликов от скорости ветра, ширины углового распределения энергии гармоник, а также разных участков спектра волнения. Предлагается новый способ определения спектра волнения по распределению размеров бликов.

The relationship between the characteristics (sizes and numbers) of the Sun glints (or other light source of small angular size) on the rough sea surface and a wave spectrum is investigated. It is assumed that for each individual glint, formed on a real wave there is the «effective wave», which is the sum of two harmonic waves propagating in different directions and forming the glint with the same size. Based on this assumption and using the density distribution of the size of the glints, the expression for the wave spectrum, which agrees well with the known spectra, is derived. On the basis of theoretical calculations and numerical experiments the dependences of the characteristics of Sun glints on the wind speed, the width of the angular distribution of the energy of harmonics, as well as different parts of the wave spectrum are studied. Thus, a new method for determining the wave spectrum on the distribution of the Sun glints sizes is proposed.

солнечные бликиспектр волненияразмеры бликовчисло бликовsun glintswave spectrumglints sizesglint numberReferencesCox C., Munk W. Statistics of the Sea Surface Derived from Sun Glitter // J. Mar. Res. 1954. 13(2). P. 198— 227.Cox C., Munk W. Statistics of the Sea Surface Derived from Sun Glitter. J. Mar. Res. 1954, 13(2), 198—227.Осадчий В. Ю., Шифрин К. С. Моделирующая установка для определения коэффициентов яркости чистой морской поверхности и поверхности, покрытой нефтяной пленкой // Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. Новосибирск: Наука, 1979. С. 199—204.Osadchy V. Yu., Shifrin K. S. Modeling system for determining the coefficients of brightness of a clear sea surface and a surface covered with an oil film. Optical methods for the study of the oceans and inland waters. Novosibirsk, Nauka, 1979, 199—204. (in Russian).Gardachov R. G. The probability density of the total curvature of a uniform random Gaussian seasurface in the specular points // International Journal of Remote Sensing. 2000. 21. P. 2917—2926.Gardachov R. G. The probability density of the total curvature of a uniform random Gaussian seasurface in the specular points. International Journal of Remote Sensing. 2000, 21, 2917—2926.Gardashov R. G., Gardashova T. G. Determination of the Statistical Characteristics of the Specular Points of 3 Dimensional Gaussian Sea Surface // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2009. V. 45, N 5. P. 620— 628.Gardashov R. G., Gardashova T. G. Determination of the Statistical Characteristics of the Specular Points of 3 Dimensional Gaussian Sea Surface. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2009, 45, 5, 620—628.Gardashov R. The Distribution of Sun Glints Sizes on the Sea Surface // Cent. Eur. J. Geosci. 1(2). 2011. P. 169—174.Gardashov R. The Distribution of Sun Glints Sizes on the Sea Surface. Cent. Eur. J. Geosci. 1(2), 2011, 169—174.Fuks I., Charnotskii M., Godin O. A. Statistics of travel time and intensity of two first arrivals of short pulses back scattered by a rough 3D surface // Waves in Random and Complex Media. 2007. V. 17, N 1. P. 9—27.Fuks I., Charnotskii M., Godin O. A. Statistics of travel time and intensity of two first arrivals of short pulses backs cattered by a rough 3D surface. Waves in Random and Complex Media. 17, 1, February 2007, 9—27.Mol’kov A. A., Dolin L. S. Determination of Wind Roughness Characteristics Basedon an Underwater Image of the Sea Surface // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2012. V. 48, N 5. P. 552—564.Mol’kov A. A., Dolin L. S. Determination of Wind Roughness Characteristics Based on an Underwater Image of the Sea Surface. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2012, 48, 5, 552—564.Давидан И. Н., Лопатухин Л. И., Рожков В. А. Ветровое волнение в Мировом океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 256 с.Davidan I. N., Lopatoukhin L. I., Rozhkov V. A. Wind waves in the world o c e a n s . Leningrad, Gidrometeoizdat, 1985, 256 p. [in Russian].Johson J. T., Chuang C. W. Quantitative Evaluation of Ocean Surface Spectral Model Influence on Sea Surface Backscattering // Technical Report 738927-1, Grant N N00014-00-1-0349, September 2000.Johson J. T., Chuang C. W. Quantitative Evaluation of Ocean Surface Spectral Model Influence on Sea Surface Backscattering. Technical Report 738927-1, Grant N N00014-00-1-0349, September 2000.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.