Исследование диэлектрических свойств влажных засоленных почвогрунтов при положительных и отрицательных температурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Введение.

Глава 1 Диэлектрические свойства влажных почвогрунтов и растворов солей.

1.1 Характеристика почвогрунтов как объектов исследований. Классификация почвенной влаги.

1.2 Диэлектрические свойства воды и водных растворов.

1.3 Модели для описания диэлектрической проницаемости гетерогенных систем.

1.4 Влияние связанной воды, засоленности и температуры на величину диэлектрической проницаемости почвогрунтов.

1.5 Выводы к главе 1.

Глава 2 Метод и аппаратура исследований.

2.1 Методы и аппаратура для измерения диэлектрической проницаемости в диапазоне СВЧ. Описание экспериментальной установки.

2.2 Интерпретация результатов измерений.

2.3 Приборные погрешности и тестовые измерения.

2.4 Выводы к главе 2.

Глава 3 Экспериментальные исследования диэлектрических свойств увлажнённых почвогрунтов.

3.1 Методика лабораторных измерений диэлектрических свойств почвогрунтов.

3.2 Модельное описание диэлектрических свойств влажных почвогрунтов.

3.3 Результаты измерений диэлектрических свойств незаселённых почвогрунтов при различных температурах.

3.4 Результаты измерений диэлектрических свойств засоленных почвогрунтов при различных температурах.'.

3.5 Выводы к главе 3.

Глава 4 Модель диэлектрической проницаемости почвогрунтов.

4.1 Незасолённые почвогрунты. Рефракционная модель с учётом связанной воды.

4.2 Засоленные почвогрунты. Рефракционная модель с учётом связанной воды и засолённости.

4.3 Выводы к главе 4.

Данная диссертационная работа является экспериментальным исследованием диэлектрических свойств модельных грунтов в дециметровом диапазоне радиоволн. Исследования велись в диапазоне температур от -30°С до +25°С. Основной целью работы является изучение совместного влияния связанной воды, засоленности и температуры на формирование величины комплексной диэлектрической проницаемости влажных почвогрун-тов. На основе полученных экспериментальных данных предложена физическая модель комплексной диэлектрической проницаемости почвы, учитывающая присутствие в почве как связанной воды, так и растворимых солей.

Актуальность. Актуальность данной темы обусловлена необходимостью получения информации о состоянии земной поверхности, которая используется в ряде народнохозяйственных и экологических задач. Оперативность получения такой информации может быть достигнута путём применения методов дистанционного зондирования земных покровов оптическими и радиофизическими методами. Данные методы основаны на процессах взаимодействия электромагнитных волн видимого, инфракрасного и сверхвысокочастотного диапазонов с материальными средами [1—8]. В конечном счёте, эти методы сводятся к измерению и последующей интерпретации сигналов, излучённых и рассеянных природными объектами с различными физико-химическими свойствами. Измеряемые в радиодиапазоне излучательные и рассеивающие характеристики природных объектов в значительной степени определяются величиной диэлектрической проницаемости последних.

В настоящее время активно совершенствуются аппаратные средства орбитальных систем дистанционного зондирования радиоволнового диапазона. Их положительной особенностью является возможность проведения наблюдений в любое время суток, относительная всепогодность, большая глубина проникновения зондирующего излучения в исследуемый объект. Использование радиолокаторов и радиометров с синтезированной апертурой [9-12] позволило улучшить пространственное разрешение радиолокационных изображений Земли.

На фоне совершенствования аппаратурных средств дистанционного зондирования остаётся проблема обработки и достоверной интерпретации полученных экспериментальных данных. Для решения этой проблемы необ5 ходимо формирование базы знаний о характеристиках природных объектов на основе некоторой априорной информации, которая, в свою очередь, позволяет создавать физические, либо статистические модели взаимодействия электромагнитных волн с природными объектами. Полученные модели, впоследствии использующиеся при тематической обработке радарных или радиометрических изображений, можно условно поделить на два класса: физические и статистические. Физические модели строятся путём экспериментальных и теоретических исследований, направленных на выяснение связей между физическими параметрами подстилающей поверхности и характеристиками электромагнитного излучения, рассеянного, поглощённого или излучённого подстилающей поверхностью. Статистические модели строятся путём накопления наземной информации, собираемой с характерных тестовых участков, и установления статистических оценок геофизических параметров с соответствующими откликами дистанционного прибора. Построение статистических моделей весьма трудоёмко, и они обычно справедливы только для конкретных природных объектов. Однако при построении физических моделей для большинства природных объектов часто встречаются непреодолимые трудности. Это связано со сложностью процессов собственного излучения и рассеяния электромагнитных волн природными объектами. Поэтому в настоящее время используются оба вида моделей. В ряде случаев применяются комбинированные модели, в которых используются как элементы статистических оценок, так и физические закономерности взаимодействия электромагнитных волн с природной средой.

Установление новых, более адекватных модельных закономерностей, позволяет точнее проводить измерения уже фиксируемых ранее параметров земных покровов, а также развить подходы для определения других характеристик. Несмотря на наличие большого числа существующих методов, продолжается их развитие по пути расширения круга анализируемых параметров, развития способов их измерения и создания новых алгоритмов тематической обработки исходных данных. 6

В связи с этим актуальность рассматриваемой темы определяется необходимостью выявления новых физических и статистических закономерностей взаимодействия электромагнитных волн с элементами земной поверхности, совершенствование на этой основе наземной базы знаний и развитие новых подходов обработки данных для формирования конечного продукта дистанционного зондирования. В частности, результаты исследований диэлектрических и излучательных свойств почвогрунтов необходимы в качестве априорной информации для обработки аэрокосмических и контактных полевых данных дистанционного зондирования в радиодиапазоне.

Состояние исследований. Развитие дистанционных методов и их использование в практических целях в СССР началось с 1927 года и заключалось в картографировании почв Ферганской долины в оптическом диапазоне, а за рубежом — в том же году в США при картографировании почв штата Индиана [2]. Первые самолётные эксперименты по радиометрическому зондированию земной поверхности в диапазоне СВЧ были проведены в середине 60-х годов в Институте радиотехники и электроники АН СССР [3, 15-16].

Одной из первых задач, решаемой методами СВЧ-радиометрии было дистанционное определение влажности. К настоящему времени по данной проблеме накоплен большой экспериментальный и теоретический материал, обобщённый в многочисленных научных статьях, обзорах [15-27] и монографиях [3,29-31].

Дистанционное определение гидрофизических параметров почвы основано на зависимости её радиоизлучательных и рассевающих характеристик в диапазоне СВЧ от количества содержащейся в ней влаги. При этом для почв различного состава при одной и той же влажности наблюдаются ощутимые вариации коэффициента излучения, зависящие от гранулометрического состава почвы, а следовательно, от содержания связанной воды [20-21, 28]. Однако, при весьма обширном круге работ и результатов, до сих пор нет последовательного изучения влияния связанной воды и засоленности на комплексную диэлектрическую проницаемость почвогрунтов, и как следствие, на точность измерения влажности. В связи с большим многообразием типов 7 почв, повышение точности дистанционного определения влажности и других гидрофизических характеристик требует создания таких способов интерпретации, которые учитывают региональный и даже локальный характер свойств почвы. Это возможно сделать двумя путями. Во-первых, они могут быть построены в виде интерполяционных зависимостей электрофизических параметров от влажности для каждой конкретной территории. Однако большое число таких, не обладающих общностью зависимостей, неудобно на практике. Второй путь состоит в создании базовых моделей, которые в своей основе содержали бы некоторое ограниченное число параметров, учитывающих специфику почвы. Вариации этих параметров обеспечивают возможность гибкой адаптации базовых моделей к данному, конкретному типу почвы. Часто используется первый вариант пересчётных соотношений в виде интерполяционных зависимостей [32]. Физические модели чаще всего создаются на основе трёхкомпонентных формул [4], при этом реального учёта свойств связанной воды не проводится, что вносит погрешность в конечный результат. Существуют также и четырёхкомпонентные формулы, содержащие диэлектрическую проницаемость связанной воды как отдельный параметр [28, 33]. Однако значение диэлектрической проницаемости связанной воды принимается равным константе, не зависящим от частоты измерений, что также приводит к погрешности в расчёте диэлектрических и излучательных свойств почвы. Кроме того, нет единого мнения по величине диэлектрической проницаемости связанной воды, по данным разных авторов она различна [33-34].

Следует отметить ещё одну родственную проблему — дистанционное зондирование мёрзлых почв. В средних географических широтах в зимнее время на значительной территории формируется сезонно мёрзлый почвенный слой, в котором существенно меняется состояние влаги и характер её взаимодействия с радиоизлучением. Рассматриваемыми прикладными задачами в этом случае могут быть дистанционное зондирование гранулометрического состава, глубины промерзания, засолённость почвы. Так, проблема дистанционного определения засоленности почв находится в стадии разработки, в связи с чем представляет интерес изучение влияния содержания соли в почве 8 на её диэлектрические и радиоизлучательные характеристики. Обзор литературных источников по данной проблеме проведён в [35-36]. Для дистанционного определения засоленности почвы в этих работах было предложено использовать зависимость между радиояркостной температурой почвы и засоленностью, установленной экспериментально. Также разрабатываются методы дистанционного определения термодинамической температуры и глубины промерзания почвенного покрова [36-38].

Всё это стимулирует проведение дальнейших исследований влажност-ного и температурного поведения диэлектрических и радиоизлучательных характеристик почвогрунтов различного состава. Результаты исследований могут иметь как самостоятельное, так и прикладное значение.

Как самостоятельный интерес, изучение влажностного и температурного поведения диэлектрической проницаемости почвогрунтов проявляется при анализе структурных связей вода-почва. Так как диэлектрические свойства влажной почвы определяются диэлектрическими свойствами почвенной влаги, то изучение влажностных и температурных зависимостей почв могут дать информацию о величине диэлектрической проницаемости связанной воды. Кроме того, требуется рассмотреть слабо изученное совместное влияние связанной воды и засолённости на диэлектрические свойства почвогрунтов при отрицательных температурах.

Прикладное значение исследований состоит в том, что изученные физические закономерности могут служить основой для развития радиометрических и радиолокационных методов дистанционного зондирования почвенного покрова.

Цель работы и задачи исследований. Цель настоящей работы заключается в исследовании особенностей поведения диэлектрических характеристик почвогрунтов различного состава в зависимости от их влажности, засолённости и температуры, разработке модели диэлектрической проницаемости влажных почвогрунтов с учётом связанной воды и засолённости.

В работе решались следующие задали.

1. Экспериментально исследовать закономерности влияния связанной 9 воды и засоленности на влажностное и температурное поведение диэлектрических свойств почвогрунтов.

2. Изучить возможность применения рефракционной модели для описания комплексной диэлектрической проницаемости влажных почвогрунтов в области значений температуры ниже 0°С.

3. Обобщить эмпирическую модель комплексной диэлектрической проницаемости водного раствора хлористого натрия, для диапазона концентраций, близких к концентрации насыщенного раствора.

4. В области значений температуры выше 0°С на основе экспериментальных данных разработать физическую модель для описания диэлектрической проницаемости почвы, которая учитывает как наличие связанной воды в почве, так и её засоленность.

Методом исследования являлся физический эксперимент, который включал в себя измерение комплексной диэлектрической проницаемости почвогрунтов различного гранулометрического состава при вариации влажности, засоленности и температуры.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы. Она содержит 75 рисунков, 13 таблиц, список литературы составляет 148 наименований. Общий объём работы составляет 198 страниц.

Основные результаты и выводы исследований заключаются в следующем.

1. Создан аппаратно-программный измерительный комплекс, который обеспечивает стабилизацию температуры 0.1 °С в области температур от -30°С до +25°С. Относительная погрешность измерений действительной части комплексной диэлектрической проницаемости влажных дисперсных материалов при величине е' - 3 составляет 4% и при е' = 20 уменьшается до 1%. Относительная погрешность измерения мнимой части комплексной диэлектрической проницаемости при величине ¿■" = 0.1 составляет 15% и при £п =1 уменьшается до 4.8%. Для засоленных грунтов, когда абсолютное значение е" достигает 40, относительная погрешность составляет 2%.

2. Обнаружено, что при отрицательных температурах коэффициенты преломления и поглощения для кварцевого песка и бентонита являются кусочно-линейными функциями от объёмной влажности образцов. Отдельные линейные участки этих зависимостей соответствуют приращению влажности только за счет связанной воды или только за счет льда. Это позволяет проводить оценки комплексной диэлектрической проницаемости связанной воды, как в случае положительных, так и отрицательных температур с помощью четырёхкомпонентной рефракционной модели для гетерогенных смесей.

3. На основе рефракционной модели исследованы температурная и частотная дисперсии действительной и мнимой частей комплексной диэлектрической проницаемости незамёрзшей почвенной влаги в диапазонах температур от -30°С до +25°С и частот от 0.6 ГГц до 1.43 ГГц.

183

4. Показано, что для засоленного хлористым натрием бентонита, до 1% от общей массы грунта, коэффициенты преломления и поглощения, как в области положительных, так и отрицательных температур, являются линейными функциями объемной влажности при условии, что величина последней не превышает максимального объёмного содержания связанной воды в бентоните. При этом наблюдается значительное (на порядок и более) увеличение коэффициента поглощения засоленного грунта, по сравнению с незасолён-ным.

5. Установлено, что для засолённого хлористым натрием песка и бентонита зависимости коэффициентов преломления и поглощения от объёмной влажности, когда приращение последней происходит за счет свободной воды, существенно отклоняются в сторону увеличения, от характерных для рефракционной модели линейных зависимостей

6. Показано, что при увлажнении песка раствором хлористого натрия, при концентрациях последнего вплоть до насыщенной, коэффициенты преломления и поглощения в области положительных температур являются линейными функциями объемного содержания раствора в образце во всем диапазоне влажностей, вплоть до полной влагоёмкости грунта.

7. Обнаружено, что при любых концентрациях вносимого в бентонит раствора, сохраняется линейная зависимость коэффициентов преломления и поглощения от объёмного содержания раствора в образце для значений меньших, чем максимально возможное объёмное содержание связанной воды. При дальнейшем увеличении удельного объёма вносимого в грунт раствора наблюдаются заметные отклонения зависимости коэффициента поглощения от линейной, при концентрациях раствора, меньше 26.5%.

8. В области положительных температур, на основе опытных данных проведено обобщение известной модели Б^гуп для диэлектрической проницаемости водного раствора хлористого натрия на диапазон концентраций раствора вплоть до насыщенного.

184

9. Показано, что влажностные зависимости действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости песка и бентонита могут быть описаны с помощью предложенной в работе нелинейной рефракционной модели, в которой учитывается, на основе обобщения модели Б^гуп, изменение диэлектрических свойств грунтового раствора в зависимости от засоленности грунта, общего содержания влаги, доли связанной воды в грунте и температуры.

10. На основе полученных данных о комплексной диэлектрической проницаемости проведены оценки вариаций радиояркостной температуры песка и бентонита в зависимости от влажности, засоленности и термодинамической температуры грунта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе исследованы новые физические закономерности поведения диэлектрических и излучательных характеристик, для песчаного и бентонитового почвогрунтов в зависимости от влажности, температуры и частоты электромагнитного поля в диапазоне СВЧ.

1. Космическое землеведение / Под ред. В.А. Садовничего -М.: Изд-во МГУ, 1992. 269 с.

2. Аэрокосмические методы в почвоведении и их использование в сельском хозяйстве. -М.: Наука, 1990. 247 с.

3. Башаринов А.Е., Гурвич А.С., Егоров С.Т. Радиоизлучение Земли как планеты. -М.: Наука, 1974. 207 с.

4. Шутпко A.M. СВЧ-радиометрия водной поверхности и почвогрунтов. -М.: Наука, 1986. 190 с.

5. Кондратьев К.Я. Ключевые проблемы глобальной экологии // Итоги науки и техники. Теоретические и общие вопросы географии. -М.: ВИНИТИ, 1990. 454 с.

6. Шанда Э. Физические основы дистанционного зондирования. -М.: Недра, 1990. 208 с.

7. Аэрокосмические методы в землеведении и их использование в сельском хозяйстве. -М.: Наука, 1990. 247 с.

8. Назиров М.В., Пичугин А.П., Спиридонов Ю.Г. Радиолокация поверхности Земли из космоса / Под. ред. JI.M. Митника, С.В. Викторова -JL: Гидро-метеоиздат, 1990. 200 с.

9. Антипов В.Н., Горяинов В.Т., Кулин А.Н. и др. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры. -М.: Радио и связь, 1988. 304 с.

10. Le Vine D.M., Wilheit Т. Т., Murphy R.E., Swift С.Т. A Multifrequency Microwave Radiometer of the Future // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 1989. V. GE-27. №2. P. 193-199.

11. Le Vine D.M., Griffis A.J., Swift C.T.,Jackson T.J., ESTAR: A Synthetic Aperture Microwave Radiometer for Remote Sensing Applications // Proc. IEEE. 1994. V.82. №12. P. 1787-1801.

12. Le Vine D.M., Jackson T.J., Swift С. Т., Isham J., Hacken M., Hsu A. Passive Microwave Remote Sensing with the Synthetic Aperture Radiometer, ESTAR, During the Southern Great Plains Experimental // IGARSS'98. 6-10 July, 1998. Seattle WA, USA.

13. Usai, S., Klees R. SAR Interferometry on a Very Long Time Scale: A Study of the Interferometric Characteristics of Man-Made Features // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1999. V. GE-37. №4. P. 2118-2123.

14. FerrettiA., Prati C., Rocca F. Permanent Scatterers in SAR Interferometry //IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 2001. V. GE-39. №1. P. 8-20.

15. Арманд H.A., Башаринов A.E., Шутко A.M. Исследования природной среды радиофизическими методами // Известия вузов. Радиофизика. 1977. Т. 20. №6. С. 809-841.

16. Арманд Н. А., Башаринов А.Е., Бородин Л.Ф., Шутко A.M. Радиофизические методы в исследованиях земных покровов и перспективы их развития // Космические исследования земных ресурсов: Сб. ст. -М.: Наука, 1976. С. 81-124.

17. Кондратьев К.Я., Рабинович Ю.М., Шульгина Е.М., Мелентьев В.В. Дистанционное определение запасов продуктивной влаги в почве Н Метеорология и гидрология. 1977. №6. С. 78-89.

18. Schmugge T.J., Gloersen P.W., Wilheit Т., Geiger F. Remote Sensing of Moisture with Microwave Radiometry // J. Geophys. Res. 1974. V. 79. №2. P. 317-323.

19. Митник JI.M. Состояние и перспективы исследований глобального водообмена с применением спутниковой информации (обзор) -Обнинск: Информ. центр, 1982. Вып. 2. С. 1-84.

20. Jackson T.J. Soil Water Modeling and Remote Sensing I J IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1986. V. GE-24. №1. P. 37-46.

21. Бобров П.П., Крылов В.В., Кульмаметъев Р.Ф., Павленко В.И., Соло-губова Т.А., Эткин B.C. Определение влажности почвы по измеренной яркостной температуре с учётом связанной влаги // Исследование Земли из Космоса. 1986. №6. С. 89-91.

22. Jackson T.J., Schmugge Т.,J. Passive Microwave Remote Sensing System for Soil Moisture: Some Supporting Research // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1989. V. GE-27. №2. P. 225-235.

23. Jackson T.J., Schmugge Т.,J. Algoritm for Passive Microwave Remote Sensing System of Soil Moisture //Remote Sensing Appl. 1989. P. 3-17.

24. Будз М.Д., Коммисарчук А.А., Шабельникова З.А. Изучение гидро-геомелиоративного режима осушаемых 'земель западного региона УССР СВЧ-радиометрией // Препринт №18-88. АН УССР. -Львов: Институт прикладных проблем механики и математики., 1989. 70 с.

25. Jackson T.J., О'Neil P.E., Swift C.T. Passive Microwave Observation of Diurnal Surface Soil Moisture // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1997. V. GE-35. №5. P. 1210-1222.

26. Narasimha Rao P. V., Suresh Raju C., Rao K.S. Microwave Remote Sensing of Soil Moisture: Elimination of Texture Effect // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1990. V. GE-28. №1. P. 148-151.

27. Serbin G., Or D., Blumderg D.G. Thermodielectric Effect on Radar Back-scattering from Wet Soils I I IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 2001. V. GE-39. №4. P. 897-901.

28. Богородский B.B., Козлов А.И., Тучков JI.T. Радиотепловое излучение земных покровов. -Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 248 с.

29. Андроников В.А. Аэрокосмические методы изучения почв. -М.: Колос, 1979. 277 с.

30. Комаров С.А., Миронов В.Л. Микроволновое зондирование почв.

31. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 289 с.

32. Curtis J.О. Moisture Effects on the Dielectric Properties of Soils // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 2001. V. GE-39. №1. P. 125-128.

33. Or D., Wraith J.M. Temperature effects on soil bulk dielectric permettivity measured by time domain reflectometry: A physical model // Water resources research. 1999. V. 35. №2. P. 371-383.

34. Bockris J.O., Devanathan M.,A.,V., Muller К. II On the Structure of Charged Interfaces // Proc. R. Soc. London. 1963. Ser. A. V. 274. P. 55-79.

35. ArmandN.A., Reutov E.A., Shutko A.M. Microwave Radiometry of Saline Soils//Remote Sensing Appl. 1989. P. 19-28.

36. Романов A.H. Некоторые методы интерпретации данных дистанционного зондирования почвенного покрова в СВЧ диапазоне. Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук. Барнаул: 1993. 129 с.

37. Гайкович К.П., Резник А.Н. Троицкий Р.В. Радиометрический метод определения подповерхностного профиля температуры и глубины промерзания грунта // Известия вузов. Радиофизикаю 1989. Т. 32. №12. С. 1467-1474.

38. Гайкович К.П. Определение источников тепла по тепловому излучению полупространства со стационарным распределением температур // Известия вузов. Радиофизика. 1991. Т. 34. №4. С. 381-385.

39. Качинский Н.А. Почва, её состав и жизнь. -М.: Наука, 1975.

40. Ревут И.Е. Физика почв. -JL: Колос, 1972. 368 с.41 .Роде А.А. Водные свойства почв и грунтов. -М.: 1955.

41. Воронин А.Д. Основы физики почв. -М.: МГУ, 1986. 244 с.

42. Кауричев КС., Панов Н.П., Розов Н.Н., Стратонович М.В., Фокин А.Д. Почвоведение. -М.: Агропромиздат, 1989. 719 с.

43. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д Адсорбция на глинистых минералах. -Киев: Наукова думка, 1975. 350 с.

44. Злочевская Р.И. Связанная вода в глинистых грунтах. -М.: МГУ,1969. 176 с.

45. Никольский A.A. и др. Справочник химика. Т. 3. -М.: 1960.

46. Рабинович Ю.А., Мелентьев В. В. Влияние температуры и солёности на излучение гладкой водной поверхности в сантиметровом диапазоне волн // Труды ГГО. 1970. Вып. 235. С. 78-122.

47. Робинсон Р., Стоке Р. Растворы электролитов. -М.: 1960. 424 с.

48. Цытович H.A. Механика мёрзлых грунтов. -М.: Высшая школа, 1973. 445 с.

49. Четеерев В.Г. Классификация влаги в мёрзлых грунтах // Мёрзлые породы и криогенные процессы. -М.: Наука, 1991. 118 с.

50. Богородский В.В., Гаврило В.П. Лёд: физические свойства. Современные методы гляциологии. -Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 384 с.

51. Ершов Э.Д., Акимов Ю.П., Четверев В.Г. Содержание незамёрзшей воды в зависимости от структуры порового пространства и засолённости грунтов // Мерзлотные исследования. Вып. 17 -М.: Изд.-во МГУ, 1978. С. 207-215.

52. Ершов Э.Д., Акимов Ю.П., Четверев В.Г., Кучуков 3.3. Фазовый состав влаги в мёрлых породах. -М.: МГУ, 1979. 188 с.

53. Попов А.И., Тушинский Г.Х. Мерзлотоведение и гляциология. -М.: Высшая школа, 1973. 270 с.

54. Фролов А.Д. Электрические и упругие свойства криогенных пород. -М.: Недра, 1976. 254 с.

55. Гусев Б.В. Исследование диэлектрических свойств мёрзлых песчано-глинистых пород. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. -М.: 1971. 14 с.

56. Ананян A.A. Молекулярно-кинетические представления о строении жидкой воды, содержащейся в тонкодисперсных горных породах // Мерзлотные исследования. Вып. 2. -М.: МГУ, 1961. С. 232-235.

57. Цытович H.A., Кроник Я.А., Маркин К.Ф., Аксёнов В.И., Самуэльсон

58. M.B. Физические и механические свойства засоленных грунтов // 2-я Между-нар. конф. по мерзлотоведению-Якутск: 1973. Вып. 4. с. 40-52.

59. Акимов Ю.П. Сравнительная оценка методов определения содержания незамёрзшей воды в мёрзлых грунтах // Мерзлотные исследования. Вып. 17. -М.: МГУ, 1978. С. 190-196.

60. Попов А.И. Мерзлотные исследования в земной коре (Криология). -М.: 1967.302 с.

61. Фрелих Г. Теория диэлектриков. -М.: 1960.

62. БерналДж., Фаулер. // УФН. Т. 14. 1934.

63. ДебайП. Полярные молекулы. -М.Л.: 1931.

64. Громогласов A.A. Теория растворов электролитов. -М.: 1973. 35 с.

65. Дебай П., Хюккелъ Е. К теории электролитов. Часть 1,2 / В кн. Дебай П. Избранные труды-М.: Наука, 1987. 735 с.

66. Евстратова К.И., Купина H.A., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. -М.: Высшая школа, 1990. 487 с.

67. Справочник по электрохимии / Под. ред. A.M. Сухотина. —Л.: Химия, 1981.488 с.

68. Краткий справочник физико-химических величин / Под. ред. К.П. Мищенко. -JL: Химия, 1972. 146 с.

69. Самойлов О.Я. Структура растворов электролитов и гидратация ионов. -М.: Изд-во АН СССР, 1957. 215 с.

70. Переслегин С.В. О соотношении между тепловыми и радиояркостны-ми контрастами морской поверхности // Физика атмосферы. 1967, Т.З. №1.

71. Stogryn A. Equation for Calculation the Dielectric Constant of Saline Water // IEEE Trans. Microwave Theory Thech. V. MTT-19. 1971. P. 733-736.

72. Засецкий А.Ю., Лилеев A.C., Лященко A.K. Диэлектрические свойства водных растворов NaCl в СВЧ-диапазоне II Журнал неорганической химии. 1994. Т.39. № 6. С. 1035-1040.

73. Розенберг В.И. Рассеяние и ослабление электромагнитного излученияатмосферными частицами. —Л.: 1972. 348 с.

74. Ермаков В.И., Левин В.В., Щербаков В.В., Хубецов С.Б. К вопросу о природе диэлектрической проницаемости растворов электролитов // Журнал физической химии. 1975. т. 49. № 7. С. 1749-1752.

75. UlabyF.T., Moor R.K., Fung А.К. Microwave Remote Sensing: Active and Passive. У. 1, 2, 3 -Washington: Artech House. 1986. 2161 p.

76. Grant E., Shack R. Complex Permittivity Measurements at 8.6 mm Wavelength Over the Temperature Range 1-60° С // Brit. J. Appl. Phys. 1967. V. 18. P. 1807-1814.

77. Klein L.A., Swift C.T. An Improved Model for Dielectric. Constant of Sea Water at Microwave Frequencies // IEEE Trans. Antennas Propag. 1977. V. AP-25, P. 104-111.

78. Беляев Б.А., Журавлёв B.A., Кириченко В.И., Сусляев В.И., Тюрнев В.В. Исследование диэлектрических свойств солевых растворов с помощью нерегулярного микрополоскового резонатора // Препринт №547 Ф. -Красноярск: 1989. 55 с.

79. Шарков Е.А. Анализ и развитие релаксационных моделей диэлектрических свойств воды для задач дистанционного зондирования Н Исследование Земли из космоса. 1995. № 6. С. 18-27.

80. Черняк Г.Я. Диэлектрические методы исследования влажности породы. М.: Недра, 1964. 154 с.

81. Нерпин С.В., Чудновский А.Ф. Физика почвы. -М.: Наука, 1967. 583 с.

82. Черняк Т.Я., Мясковский О.М. Радиоволновые методы исследований в гидрологии и инженерной геологии. -М.: Недра, 1973. 175 с.

83. Черняк Г.Я. Электромагнитные методы в гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Недра, 1987. 213 с.

84. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов. -М.: Энергия, 1973. 323 с.

85. Башаринов А.Е., Шутко A.M. Определение влажности земных покроbob методами СВЧ-радиометрии (обзор) // Радиотехника и электроника. 1978. №9. С. 1778-1791.

86. Бензаръ В.К. Техника СВЧ-влагометрии. -Минск: Высшая школа, 1974. 445 с.

87. Wang J.R. The Dielectric Properties of Soil-Water Mixtures at Microwave Frequencies // Radio Sci. 1980. V. 15. №> 5. P. 977-985.

88. Wang J.R., Schmugge T. J. An Empirical Model for the Complex Dielectric Pertmittiviti of Soils as a Function of Water Content // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 1980. V. GE-18. P. 288-295.

89. Подковко H. Ф. Модель комплексной диэлектрической проницаемости почвогрунтов в диапазоне СВЧ // Вопросы радиоэлектроники. Серия ОВР. 1990. № 1.С. 79-80.

90. Загоскин В.В., Нестеров В.М., Замотринская Е.А., Михайлова Т.Г. Диэлектрические свойства влажных дисперсных материалов в СВЧ диапазоне //Известия ВУЗов. Физика. 1981. № 7. С. 74-78.

91. Реутов Е.А., Шутко A.M. Определение влагосодержания почвогрунтов СВЧ-радиометрическим методом с привлечением априорной информации // Исследование Земли из космоса. 1985. № 4. С. 112-115.

92. Лещанский Ю.И., Лебедева Г.Н., Шумилин В.Д. Электрические параметры песчаного и глинистого грунтов в диапазоне сантиметровых, дециметровых и метровых волн // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1971. Т. 14. № 4. С. 563-569.

93. Кондратьев К.Я., Шульгина Е.М. Возможности дистанционного зондирования грунтов (численный эксперимент) // Труды ГГО. 1975. Вып. 331. С. 50-63.

94. Hoekstra P., Delaney A. Dielectric Properties of Soils at UHF and Microwave Frequencies // J. Geopfhis. Res. 1974. V. 79. P. 1699-1708.

95. Jackson T.J., O'Neil P.E. Microwave Dielectric Model for Aggregated Soils // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1986. V. GE-24. № 6. P. 920-929.

96. Jackson T.J. Soil Water Modeling and Remote Sensing // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1986. Y. GE-24. № 1. P. 37-46.

97. Hallikainen M., Ulaby F.T., Dobs on M.C., El-Ray es M.A., Lin-Kun Wu Microwave Dielectric Behavior of Wet Soil. Part I: Empirical Models and Experimental Observations // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1985. V. GE-23. № 1. P. 25-34.

98. Dobson M.C., Ulaby F.T., Hallikainen M., El-Rayes M.A. Microwave Dielectric Behavior of Wet Soil. Part II: Dielectric Mixing Models // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1985. V. GE-23. № 1. P. 35-45.

99. Самолётные испытания разработанных методов использования аэрокосмической информации // Отчёт о НИР. ГГО им. Воейкова -Д.: 1985. № гос. регистрации 01840050522. 215с.

100. Сологубоеа Т.А., Эткин B.C. К вопросу об учёте свойств связанной влаги при дистанционном определении влажности почв // Исследование Земли из космоса. 1985. № 4. С. 112-115.

101. Сологубоеа Т.А. Собственное радиоизлучение и диэлектрические свойства малоувлажнённых почв на СВЧ. Дисс. на соискание учёной степени канд. физ.-мат. наук, -М.: 1987. 187 с.

102. Бобров ПЛ., Масленников Н.М., Сологубова Т.А., Эткин B.C. Исследование диэлектрических характеристик почв в области перехода влаги из свободной в связанную на сверхвысоких частотах // Докл. АН СССР. 1989. Т. 304. №5. С. 1116-1119.

103. Сосновский Ю.А. Влияние степени засоленности на электрофизические свойства песка в СВЧ-диапазоне волн. Автореферат на соискание учёной степени канд. физ.-мат. наук, -М.: МГПГУ, 1995. 16 с.

104. Курбатов JI.H. Диэлектрические свойства поверхностных гидратов и адсорбционных слоев на силикагеле и аэросиликагеле / Поверхностные химические соединения и их роль в явлениях адсорбции: Сб. ст. -М.: МГУ, 1957. С. 223-242.

105. Жиленков И.В., Некрасова Э.Г. Диэлектрический метод исследования воды в адсорбированном состоянии // Связанная вода в дисперсных системах. Вып. 3 -М.: МГУ, 1974. С. 42-61.

106. Гусев A.A., Гусев Ю.А., Непримеров H.H. Спектры диэлектрической релаксации воды, адсорбированной на силикагеле // Связанная вода в дисперсных системах. Вып. 5 -М.: МГУ, 1980. С. 110-120.

107. Арманд Н.А и др. Радиофизические методы дистанционного зондирования окружающей сред. // Проблемы современной радиотехники и электроники: Сб. ст. -М.: 1980. С. 95-138.

108. Masszi G. The Dielectric Characteristics of Bound Water 11 Acta Bio-chim. et Biophys. Acad. Sei. Hung. 1970. У. 5 (3), P. 321-331.

109. Дерягин Б.В., Крылов H.A., Новик В.Ф. Диэлектрическая проницаемость внутрикристаллических плёнок воды в набухшем Na-монтмориллоните. Первая область набухания // Доклады Академии наук СССР. 1970. Т. 193. №1. С.126-128.

110. Боярский Д.А., Тихонов В.В. Модель эффективной диэлектрической проницаемости влажных и мёрзлых почв в сверхвысокочастотном диапазоне //Радиотехника и электроника. 1995. №6. С. 914-917.

111. Chaturvedi L., Carver K.R., Harlan J.C. at al. Multispectral Remote Sensing of Saline Seeps // IEEE Trans, on Geosc. and Remote Sensing. 1983. V. GE-21. № 3. P. 239-251.

112. Jackson T.J., O'Neill P.E. Salinity Effects on the Microwave Emission of Soils // IEEE Trans. Geosc. and Remote Sensing. 1987/ V. GE-25. № 2. P. 214220.

113. Реутов E.A., Шутко A.M. Теоретические исследования СВЧ-излучения однородно увлажнённых засоленных почв // Исследование Земли из космоса. 1990. № 3. С. 73-81.

114. Collie С.Н., Hasted LB., Ritson D.M. Dielectric properties of H20 and D20 // Proc. Phys. 1948. V. 60. № 338. P. 207-216.

115. Реутов E.A., Шутко A.M. Экспериментальные исследования СВЧ-излучения засоленных почв // Исследование Земли из космоса. 1990. № 4, С. 78-83.

116. Загоскин ВВ., Нестеров В.М., Замотринская Е.А., Михайлова Т.Г. Зависимость диэлектрической проницаемости влажных дисперсных материалов от температуры // Известия ВУЗов. Физика. 1982. № 1. С. 65-68.

117. Фролов А.Д. Электрические и упругие свойства мёрзлых пород и льдов. -Пущино: ОНТИ ПЦН РАН, 1998. 515 с.

118. Hallikainen М., Ulaby F.T., Dobson М.С., El-Rayes M. Dielectric Measurements of Soils in the 3- to 37 GHz Band Between -50° С and 23° С // IGARSS'84 Digest, Strasbourg, France. 1984. 27-30 August. P. 163-168.

119. Wegmuller U. The Effect of Freezing and Thawing on the Microwave Signatures of Bare Soil // Remote Sens. Environ. 1990. № 33. P. 123-135.

120. Ильин В.А., Слободчикова С.В., Эткин B.C. Лабораторные исследования диэлектрической проницаемости мёрзлых песчаных почв // Радиотехника и электроника. 1993. Т.38. № 6. С. 1036-1041.

121. Ильин В.А., Слободчикова С.В. Лабораторные исследования излуча-тельных характеристик мёрзлых песчаных почв // Радиотехника и электроника. 1994. Т. 39. № 5. С. 800-806.

122. Ильин В.А., Слободчикова С.В., Эткин B.C. Лабораторные исследования электрофизических характеристик мёрзлых песчаных почв // Препринт. -М.: Изд. ИКИ РАН, 1994. 61 с.

123. Ильин В.А., Сосновский Ю.М. Лабораторные исследования влияния степени засоленности на диэлектрические свойства песка в СВЧ-дипазоне волн // Радиотехника и электроника. 1995. № 1. С. 48-54.

124. Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. -М.: Физматгиз, 1963. 395 с.

125. G. Mage, J.L. Bonnefoy. Microwave Measurement of Dielectric Constant Using Sort-Circuited Waveguide Method // Microwave Journal. 1990. October. P. 77-88.

126. Ф. Тишер Техника измерений на сверхвысоких частотах (Справочное руководство). М.: Физматгиз, 1963. 386 с.

127. Hallikainen М., Ulaby F.T., Abdelrazik М. Dielectric Properties of Snow in the 3 to 37 GHz Rage // IEEE Trans. Antennas and Propagation. 1986. V. AP-34. №11. P.1329-1340.

128. Ulaby F. Т., Jedlichka R. T. Microwave Dielectric Properties of Plant Materials // IEEE Trans, on Geosci. and Remote Sensing. 1984, V. GE-22. № 4. P. 406-415.

129. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на ФОРТРАНе. М.: Мир, 1977. 584 с.

130. Бородулина A.JI. Повышение точности фазовых измерений на СВЧ при рассогласовании фазовращателя // Измерительная техника. 1967. №3. С. 30-33.

131. Завьялов А.С., Бабина М.Н., Дунаевский Г.Е. Измерение параметров СВЧ трактов.-Томск: Изд. Томского госуниверситета, 1983. '

132. ГССД 23-81, Таблицы стандартных справочных данных. М.: Изд. стандартов, 1982.