О ПАРАМЕТРАХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОЧВ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ В АЛГОРИТМЕ SMOS
DOI
10.33286/2075-8693-2021-48-95-102
Авторы
Бобров Павел Петрович, д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий научно-исследовательской лабораторией диэлькометрии и петрофизики ОмГПУ; e-mail: bobrov@omgpu.ru.
Беляева Татьяна Алексеевна, канд. физ.-мат. наук, доцент, доцент кафедры физики и методики обучения физике ОмГПУ; e-mail: tabel.omgpu@mail.ru.
Крошка Елена Сергеевна, научный сотрудник научно-исследовательской лаборато-рии диэлькометрии и петрофизики ОмГПУ; e-mail: smallermoon@mail.ru.
Родионова Ольга Васильевна, канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории диэлькометрии и петрофизики ОмГПУ; e-mail: olga_vk07@list.ru.
Ключевые слова
диэлектрическая проницаемость, удельная электрическая проводимость, рефракционная модель, модель Дебая, релаксация Максвелла – Вагнера
Аннотация
Рассмотрены особенности четырехкомпонентной рефракционной диэлектрической модели влажных почв. Приведены типичные значения параметров модели Дебая связанной воды, получаемые при обработке экспериментальных данных с помощью этой модели. Объяснены причины, по которым параметры модели Дебая свободной почвенной воды в этой модели отличаются от истинных значений данных параметров. Показано, что превышение значений статической проницаемости и удельной проводимости относительно истинных значений вызвано релаксационным процессом Максвелла – Вагнера со временем релаксации в единицы наносекунд.
Литература
1. Bruggeman D. A. G. Berechnung verschiedemer physikalischer Konstanten von hetarogenen Substanzen // Ann. Phys. 1935. Vol. 416, no. 7. P. 636–679.
2. Sen P. N., Scala C., Cohen M. H. A self-similar model for sedimentary rocks with application to the dielectric constant of fused glass beads // Geophysics. 1981. Vol. 46, no. 5. P. 781–795.
3. Cosenza P., Camerlynck C., Tabbagh A. Differential effective medium schemes for investigating the relationship between high-frequency relative dielectric permittivity and water content of soils // Water Resour. Res. 2003. Vol. 39, no. 9. P. 1230.
4. Tuncer E., Serdyuk Y. V., Gubanski S. M. Dielectric mixtures: electrical properties and modeling // IEEE Trans. Dielec. Electr. Insul. 2002. Vol. 9, no. 5. P. 809–828.
5. Birchak J. R., Gardner C. G., Hipp J. E., Victor J. M. High dielectric constant microwave probes for sensing soil moisture // Proceed. IEEE. 1974. Vol. 62, no. 1. P. 93–98.
6. Generalized refractive mixing dielectric model for moist soils / V. L. Mironov [et al.] // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2004. Vol. 42, no. 4. P. 773–785.
7. Lin C.-P. Frequency domain versus travel time analyses of TDR waveforms for soil moisture measurements // Soil Sci. Soc. Am. J. 2003. Vol. 67, no. 3. P. 720–729.
8. De Lima O. A. L., Sharma M. M. A generalized Maxwell-Wagner theory for membrane polarization in shaly sands // Geophysics. 1992. Vol. 57, no. 3. P. 431–440.
9. Chen Y., Or D. Effects of Maxwell-Wagner polarization on soil complex dielectric permittivity under variable temperature and electrical conductivity // Water Resources Research. 2006. Vol. 42, W06424.
10. Mironov V. L., Fomin S. V. Temperature and mineralogy dependable model for microwave dielectric spectra of moist soils // PIERS Online. 2009. Vol. 5, no. 5. P. 411–415.
11. Mironov V. L., Bobrov P. P., Fomin S. V. Multirelaxation generalized refractive mixing dielectric model of moist soils // IEEE Geosci. Remote Sens. Letters. 2013. Vol. 10, no. 3. P. 603–606.
12. Миронов В. Л., Бобров П. П., Фомин С. В., Каравайский А. Ю. Обобщенная рефракционная диэлектрическая модель влажных почв, учитывающая ионную релаксацию почвенной воды // Изв. вузов. Физика. 2013. Т. 56, № 3. С. 75–79.
13. Temperature and texture dependent dielectric model for moist soils at 1,4 GHz / V. L. Mironov [et al.] // IEEE Geosci. Remote Sens. Letters, 2013. Vol. 10, no. 3. P. 419–423.
14. Bobrov P. P., Belyaeva T. A., Kroshka E. S., Rodionova O. V. Dielectric Relaxation in Wet Soils at Frequencies from 10 kHz to 10 MHz // Proceedings of Progress in PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2019), Rome, Italy, 17–20 June, 2019. P. 2160–2166.
Для цитирования
Бобров П. П., Беляева Т. А., Крошка Е. С., Родионова О. В. О параметрах диэлектрической модели почв, используемой в алгоритме SMOS // Техника радиосвязи. 2021. Выпуск 1 (48). С. 95–102. DOI: 10.33286/2075-8693-2021-48-95-102.