Россия
Россия
Россия
Россия
Россия
Цель. Цель настоящей работы – описать макет струнного волнографа для динамической реги-страции возвышений волн в соленой и пресной воде в широком диапазоне длин волн вплоть до капиллярных, который был бы нечувствительным к осаждению солей на проводящем проводе и не имел замыканий от проводящего мусора. Макет требуется при разработке необслуживае-мых решеток волнографов для регистрации двумерных спектров волнения и сопровождения исследований волнения моря с помощью дистанционных методов при интерпретации и валида-ции данных дистанционного зондирования. Методы и результаты. Представлен емкостный струнный волнограф с экранированным прово-дом в виде замкнутой двухпроводной петли в качестве струны для регистрации возвышений водной поверхности в соленой и пресной воде. Достоинством экранированного провода по срав-нению с проводящим проводом является отсутствие снижения чувствительности вследствие осаждения солей на проводящем проводе и замыканий от мелкого проводящего мусора. Волно-граф обладает большим линейным динамическим диапазоном и может регистрировать волны высотой от миллиметров до нескольких метров в соленой и пресной воде. В процессе эксплуата-ции не требуется очистка провода, волнограф может находиться в воде длительное время без потери чувствительности и температурных «уходов» сигнала. Выводы. Приводится описание и схема работы волнографа, обсуждаются особенности его кон-струкции и результаты испытаний в речных и морских условиях. В лабораторных условиях ис-следовано влияние расстояния между струнами на работоспособность волнографа в соленой и пресной воде. Разработана схема исключения взаимных наводок струн волнографа для много-струнной конструкции. В предлагаемой схеме измерений возможно крепление управляющего блока струнного волнографа на высоте нескольких десятков метров от струн, что позволяет удобно установить волнограф над водой для измерений с моста или с морской платформы
поверхностные волны, высота волн, гравитационно-капиллярные волны, уровень воды, струн-ный волнограф, натурные исследования
1. Зуйкова Э. М., Лучинин А. Г., Титов В. И. Определение характеристик пространственно-временных спектров волнения по оптическому изображению морской поверхности // Из-вестия Академии наук СССР. Физика атмосферы и океана. 1985. T. 21, № 10. C. 1095–1102.
2. Мольков А. А., Долин Л. С. Определение характеристик ветрового волнения по подвод-ному изображению морской поверхности // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2012. T. 48, № 5. C. 617–630.
3. Салин Б. М., Салин М. Б. Комбинированный метод измерения трехмерных спектров вол-нения. I. Алгоритмы преобразования поля оптической яркости в распределение высот волнения // Известия вузов. Радиофизика. 2015. T. 58, № 2. C. 123–133. EDN TQMLBF.
4. Смолов В. Е., Розвадовский А. Ф. Применение платформы Arduino для регистрации вет-ровых волн // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 4. С. 467–479. EDN AKIIBG. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-4-467-479
5. Стерлядкин В. В., Куликовский К. В., Бадулин С. И. Натурные измерения формы мор-ской поверхности и одномерного пространственного спектра волнения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21, № 1. С. 270–285. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2024-21-1-270-285
6. Retrieval of the Statistical Characteristics of Wind Waves From the Width and Shift of the Dop-pler Spectrum of the Backscattered Microwave Signal at Low Incidence Angles / M. Panfilova [et al.] // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2020. Vol. 58, iss. 3. P. 2225–2231. https://doi.org/10.1109/TGRS.2019.2955546
7. Экстремальный черноморский шторм в ноябре 2023 года / В. А. Дулов [и др.] // Мор-ской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 2. С. 325–347. EDN ESLTYQ.
8. Titov V. I., Antonov A. A. Reconstruction of Sea Surface Relief and Sea Wave Spectra Using a Sea Surface Image // Cosmic Research. 2024. Vol. 62 (Suppl 1). S150–S156. https://doi.org/10.1134/S0010952524601270
9. Experimental modelling of a multi-use floating platform for wave and wind energy harvesting / J. Sarmiento [et al.] // Ocean Engineering. 2019. Vol. 173. P. 761-773. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2018.12.046
10. Uncertainty Assessment of Wave Elevation Field Measurement Using a Depth Camera / H. Kim [et al.] // Journal of Marine Science and Engineering. 2023. Vol. 11, iss. 3. 657. https://doi.org/10.3390/jmse11030657
11. Измерения спектра волнения на реке с помощью струнного волнографа и акустического волнографа / М. С. Рябкова [и др.] // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва : ИКИ РАН, 2022. С. 209. https://doi.org/10.21046/20DZZconf-2022a
