Bei der Erkennung von Gefrierparametern weist das L-Band eine stärkere Durchdringungsfähigkeit auf und bietet gegenüber anderen Mikrowellenbändern Vorteile. Aktuelle tiefgehende Studien zur Mikrowellenstrahlungsantwort im L-Band sind relativ selten, und die Mikrowellenstrahlungsantwort-Eigenschaften von gefrorenem Boden müssen noch weiter geklärt werden. Daher wurde in dieser Studie Schwarzerde aus einem typischen Dauerfrostgebiet im Nordosten untersucht. Unter natürlichen Wintergefrierbedingungen wurden Nahfeldexperimente an Schwarzerde mit unterschiedlichen Anfangswassergehalten durchgeführt, wobei ein doppelt polarisiertes L-Band-Mikrowellenradiometer mit einer Frequenz von 1,414 GHz verwendet wurde. Die Experimente zeigten die Veränderung der Tiefe der Mikrowellenstrahlungsantwort der Schwarzen Erde während des Gefrierprozesses und danach. Die Ergebnisse zeigen, dass während des Gefrierens die Mikrowellenantworttiefe im L-Band für Böden mit 10% und 30% Wassergehalt jeweils >5 cm beträgt. Gleichzeitig bleibt der Wassergehalt des Bodens der dominierende Faktor für die Helligkeitstemperatur. Darüber hinaus beeinflusst der anfängliche Wassergehalt nach dem Gefrieren die Mikrowellenantworttiefe im L-Band durch die Beeinflussung des ungefrorenen Wassergehalts: Für Anfangswassergehalte von 0% (kalter Boden) und 10% liegt die Mikrowellenantworttiefe nach dem Gefrieren bei jeweils 100–105 cm bzw. 50–60 cm; für 20% und 30% sind es 35–50 cm bzw. 25–35 cm. Darüber hinaus bestätigt diese Studie, dass unter gleichen Temperatur- und Wassergehaltbedingungen die Mikrowellenantworttiefe des gefrorenen Bodens größer ist als die Eindringtiefe, die anhand des Ulaby-Modells von 1981 berechnet wurde. Zusammenfassend haben die Ergebnisse dieser Studie eine wichtige Referenzfunktion im Bereich der Fernerkundung zur Umkehrung von Dauerfrostparametern.

Mikrowellenradiometer;Antworttiefe;L-Band;Frostboden;Schwarzerde