Ослабление СВЧ излучения ветками хвойных деревьев Текст научной статьи по специальности «Физика»

пользовавшейся технологии) близки к оптимальным, то, используя предложенную функцию, можно рассчитать максимальный процент укоренения стеблевых черенков данной породы на различных стадиях онтогенеза, то есть процент укоренения стеблевых черенков, который может быть получен от материнских растений различного возраста при создании условий, близких к оптимальным. Такие расчеты были проведены. Результаты отображены в таблицах (4 столбец).

Литература

1. Матвеева Р.Н., Виноградова Т.К., Савченко В.Н. Укореняемость черенков кедра сибирского в зависимости от возраста и обработки гетероауксином. // Бюлл. Всесоюзного научно-исследовательского института агролесомелиорации. Вып. 2(57) - Волгоград, 1990. - С. 39-45.

2. Шкурко Н.В., Антонюк Е.Д. Ускоренное размножение деревьев и кустарников. - Минск: Наука и техника, 1988. - 63 с.

3. Marcovic L. Prethodni resulti ispetvania vegetativ-nog razmnozavania srnrce reznicama. - Sumarstvo, 1982,35, 1: 63-66.

4. Marino T.M. Propagation of south pines by cuttings.

- Comb. Proc. Intern. Plant propagators’ Soc., 1982, 31: p. 518-524.

5. Carter K.K. Rooting of tamarack cutting. - Forest Sc. 1984, vol. 30, 2, p. 392-394.

6. Morganstem E.K., Nicholson J.M., Park J.S. Clonal selection in Larix laricina. Effects of age, clone and season on rooting of cuttings. - Silvae Genet., 1984, Bd. 33, H4/5, p. 155-166.

7. Hinesley L.E., Blazich F.A. Vegetative propergation of abies Frasseri by stem cuttings. - Hort Sciense, 1980, 15, 1: 96-97.

8. Libbe W.J., Concle M.T. Effects of auxin treatment, tree age, tree vigor and cold storage on rooting young Monterrey pine. - Forest Sc., 12, 1966, p. 484-502.

9. Архангельская Г.П., Изотова Л.В. Особенности черенкования дуба чешерчатого пирамидальной формы. // Проблемы фотоэнергетики растений. Вып. 3. - Кишинев: Штиинца, 1975.

10. Fins L. Propagation of giant sequoia by rooting cuttings. - Intemetional Plant Propergators Soc., 1981, v. 30, p. 127-131.

11. Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. - М.: Наука, 1990. - 296 с.

ОСЛАБЛЕНИЕ СВЧ ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕТКАМИ ХВОЙНЫХ ДЕРЕВЬЕВ

А.А. ЧУХЛАНЦЕВ, доцент кафедры физики МГУЛа, ст. п. с. Института радиотехники и электроники РАН, к. т. н.

Основной вклад в ослабление СВЧ излучения лесными покровами вносит ослабление листьями и ветками [1]. Исследование спектральной зависимости данного ослабления и его зависимости от массы веток и типа покрова является предметом данной работы.

Антенна

Излучение

атмосферы

Рис. 1. Система «ветки - металлический лист»

Методика экспериментальных исследований описана в [2]. Схема измерений показана на рис.1. В эксперименте определялась зависимость коэффициента излучения к системы из слоя сосновых или еловых веток, которые накладывались на металлический лист (к = 0) или лист поглощающего материала («черное тело») с коэффициентом излучения близким к единице, от величины массы веток (биомассы). Лист помещался в дальней зоне приемной антенны и имел размеры 50x50 см, значительно меньшие размеров «пятна» диаграммы направленности приемной антенны, что уменьшало погрешность измерений, обусловленную неравномерностью приема в пределах главного лепестка диаграммы направленности. Угол визирования 9 составлял 35°. Измеряемая в эксперименте яркостная температура Тя свя-

зана с коэффициентом излучения системы соотношением:

Т,=Т‘(1^к)+Т^ + Тф1 (1)

где Тд - яркостная температура атмосферы;

7о - температура растительного слоя; 7ф -яркостная температура фона. Для определения коэффициента излучения системы в начале и в конце каждой серии измерений проводилась калибровка по «черному телу» (Г„1 при к — 1) и металлическому листу (Тя2 при к: = 0). Яркостная температура атмосферы во время измерений предполагалась постоянной. С целью уменьшения случайных погрешностей каждая серия измерений повторялась несколько раз. Биомасса веток определялась взвешиванием на лабораторных весах, а их влажность - термостатновесовым способом. Относительная влажность образцов сосновых веток составляла 57-60 %, еловых - 56-58 %.

Коэффициент излучения системы растительность - металлический лист в эксперименте определялся из соотношения:

Т -Т

к = ---*2- . (2)

Т -Т

я1 1 я2

При пренебрежении отражения излучения от слоя растительности коэффициент излучения системы определяется выражением: к - 1 - е~2т, где т - интегральное ослабление излучения в слое растительности.

По измеренным значениям коэффициента излучения построены зависимости интегрального ослабления от величины биомассы на длинах волн 3,3 см, 10 см и 18 см. Пример такой зависимости приведен на рис.2 для длины волны 10 см. Анализ полученных данных показывает следующее:

• зависимость интегрального ослабления от величины биомассы близка к линейной, при больших значениях биомассы наблюдается отклонение от линейной зависимости в сторону уменьшения ослабления;

• ослабление излучения еловыми ветками несколько меньше, чем сосновыми, при тех же значениях биомассы, что может быть связано с большим размером игл и дополнительным ослаблением за счет рассеяния на них.

6.5 6

5.5 5

4.5 4

3.5 3

2.5 2

1.5 1

0,5

0

Ослабление. Лб

♦ ♦

♦ ♦

♦ ♦

><■ ■

. I -.1

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

Биомасса, кг/м2

Рис.2. Зависимость интегрального ослабления излучения на длине волны 10 см от биомассы веток

Ё Ослаб; ІЄНИЄ

/ У

—^ s' / S

-і f-

1 =>

о

.Z

10 Частота, МГц 10

Рис.З. Спектральная зависимость ослабления излучения сосновыми ветками (точки), 1 - расчет по (3), 2

- регрессионная зависимость т ~У’1'4

Экспериментальные данные ослабле-

'у

ния для биомассы, равной 0,6 кг/м , сопоставлены на рис.З с расчетньми значениями ослабления по соотношению[3]:

т = 4,34у}¥/Х = 4,34уЦу/3-104, (3)

где т в Дб; X в см; / в МГц; IV - биомасса в кг/м2, V = 3,7. Данные расчета удовлетворительно согласуются с экспериментальными значениями ослабления. Однако лучшее согласие с экспериментом дает регрессионная

прямая с частотной зависимостью ослабления в виде т ~/1,4.

Результаты работы могут быть полезны для оценки ослабления СВЧ излучения хвойным лесом в задачах дистанционного зондирования и радиосвязи.

Литература

1. Tamasanis D.// Radio Science. 1992. V.6, P.797.

2. Чухланцев А.А., Головачев С.П.// РЭ - 1989. -Т.34. - С.2269.

3. Чухланцев А.А., Головачев С.П./Юценки затухания радиоволн... (см. этот сборник)

ОЦЕНКИ ЗАТУХАНИЯ РАДИОВОЛН ДИАПАЗОНА 3 - 300 СМ В РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОКРОВАХ

А.А. ЧУХЛАНЦЕВ, доцент кафедры физики МГУЛа, ст. н. с. Института радиотехники и электроники РАН] к. т. н.н

С.П. ГОЛОВАЧЕВ, н. с. Института радиотехники и электроники РАН

Введение. Особенности задачи

Целью данной работы является проведение оценок затухания радиоволн в диапазоне длин волн 3 - 300 см в различных типах растительных покровов на основе теоретических моделей и регрессионного анализа известных экспериментальных данных.

Особенности данной задачи связаны со следующими основными факторами.

Растительные покровы являются весьма динамичными и сложными объектами исследования. Морфология растений изменяется

в течение вегетационного периода, что сопровождается изменением характерных электродинамических характеристик растительного покрова. Задача осложняется также и огромным разнообразием типов растительности. В связи с этим возникает вопрос о выделении некоторых основных биометрических параметров растительных покровов, определяющих уровень затухания радиоволн.

С точки зрения теоретического моделирования и расчетов затухания радиоволн в растительности возникают следующие про-