凍結条件下における黒土のLバンドマイクロ波放射応答特性実験研究

SUN Mengqi ,  

KOU Xiaokang ,  

JIANG Tao ,  

JIN Mengjie ,  

YAN Shuang ,  

摘要

凍結パラメータの検出において、Lバンドは浸透性が高く、他のマイクロ波バンドと比較して優位性がある。現在、Lバンドのマイクロ波放射応答に関する深い研究は比較的少なく、凍結条件下での土壌のマイクロ波放射応答特性はさらに明確化が必要である。そこで、本研究では東北地方の典型的な永久凍土地域における黒土を対象とし、冬季の自然凍結条件下で周波数1.414 GHzの双偏波Lバンドマイクロ波放射計を用いて異なる初期含水率の黒土に対して近接場実験を実施し、実験結果により凍結過程及び凍結後の黒土のマイクロ波放射応答深さの変化を分析した。結果は、凍結過程において10%および30%含水率の土壌のLバンドマイクロ波応答深さがいずれも5 cmを超え、同時に土壌含水率が輝度温度の主な要因であることを示した。また、凍結後は初期含水率が凍結していない水分量に影響を与え、Lバンドマイクロ波放射応答深さに影響を与えることが分かった。初期含水率0%(寒土)、10%の黒土の凍結後のマイクロ波放射応答深さはそれぞれ100〜105 cmおよび50〜60 cm、20%、30%の黒土はそれぞれ35〜50 cmおよび25〜35 cmであった。さらに、本研究は同じ温度かつ含水率条件下で、凍土のマイクロ波放射応答深さがUlabyら(1981年)のモデルで計算された浸透深さよりも大きいことも確認した。総じて、本研究の結論は凍土パラメータのリモートセンシング反転分野において重要な参考価値を持つ。

关键词

マイクロ波放射計;応答深さ;Lバンド;永久凍土;黒土

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