Диссертация - Теоретическое обеспечение исследований аномалий гидрофизических полей оптическими методами
Содержание
Содержание СОДЕРЖАНИЕ...2
*
ВВЕДЕНИЕ...6
-it
Раздел I. Базовый физико-математический полигон для
отработки теоретического обеспечения решения задач оптического зондирования...18
Предварительные замечания...18
Глава 1. Оптические приборы с фотоэлектрической регистрацией как измерители характеристик случайных световых полей...21
1.1. Описание класса гидрооптических приборов...21
1.2. Слабые флуктуации светового поля. Симметрия аппаратных функций оптических устройств...23
1.3. О роли априорной информации. Гипотеза «замороженности»...27
Глава 2. Концепция и математический облик базы оптических данных ,. по оценке состояния и прогнозу развития аномалий гидрофизических *> полей...30
Предварительные замечания...30
2.1. Постановка задачи...31
2.2. Классификация оптических и гидрофизических параметров в структуре базы данных...32
2.3. Постановка задачи моделирования изменчивости концентраций оптически активных примесей в океане...33
2.4. Гидродинамические процессы, влияющие на формирование распределения оптически активных примесей...42
Выводы по разделу 1...59
Раздел II. Анализ механизмов образования и оптических методов идентификации гидрофизических аномалий, вызванных внутренними волнами...60
Предварительные замечания...60
i»
Глава 3. Рассеяние океанских внутренних волн на локализованных
неоднородностях поля плотности...61
3.1. Постановка задачи...61
3.2. Функция Грина оператора внутренних волн...63
3.3. Модель безграничного океана...65
ЗА Трехслойная модель океана...71
3.5. Учет формы свободной поверхности...77
Глава 4. Определение концентрации примеси по результатам многоспектрального оптического мониторинга океана...80
Предварительные замечания...80
4.1. Пространственная схема многоуровневого комплексного гидрооптического эксперимента...81
4.2. Моделирование изменчивости оптических трасс пассивного многоспектрального зондирования океана...88
4.3. Восстановление параметров гидрофизических полей по результатам многоспектрального фотометрирования поверхности моря...95
Выводы по разделу II...110
Раздел III. Теоретические вопросы восстановления статистических характеристик флуктуации случайного поля показателя преломления толщи морской среды из оптических измерений...111
Предварительные замечания...111
Ч>
Глава 5. Анализ информационных возможностей теневых
гидрооптических приборов в рамках борцовского приближения задачи рассеяния света...116
5.1. Модель случайного поля диэлектрической проницаемости толщи морской среды...117
5.2. Базовые гидрооптические приборы...121
5.3. Линейные приближения в расчетах сигналов гидрооптических измерителей флуктуации показателя преломления...128
5.4. Границы применимости гипотезы «замороженности» в гидрооптических измерениях с учетом свойств аппаратных функций используемых устройств...131
5.5. Гидрооптические измерения горизонтальной структуры у* мелкомасштабной турбулентности...143
'*) Глава 6. Метод решения задачи рассеяния света системой дискретных рассеивателей, взвешенных в непрерывно-неоднородной случайной среде...146
6.1. Достаточные условия применимости борновского приближения задачи рассеяния света...146
6.2. Модифицированное приближение аномальной дифракции светового поля...150
6.3. Оценка вкладов турбулентности и взвеси в сигнал гидрооптических датчиков...160
6.4. О возможности регистрации акустических волн на фоне турбулентных флуктуации показателя преломления...163
Выводы по разделу III...174
Раздел IV. Элементы метрологического обеспечения и прикладного использования результатов гидрооптических измерений...175
Предварительные замечания...175
Глава 7. Синтез гидрооптических приборов с заданными свойствами...176
7.1. Диаграммы направленности теневых оптико-электронных приемников гидроакустических колебаний...176
7.2. Метод измерения аппаратных функций гидрооптических устройств... 182
Глава 8. Оптические методы в задачах экологического мониторинга природных вод...185
8.1. Цели и задачи экологического мониторинга океана...185
'•) 8.2. Современные информационно-оптические технологии оперативного контроля экологического состояния морской среды...186
¦Ч
Выводы по разделу IV...205
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...206
Приложение №1. Гипотеза Тейлора в задачах оптической локации водной поверхности...208
Приложение №2. База данных оптических и гидрофизических параметров...214
Приложение №3. Исходные уравнения распространения волн...236
Литература...239
