Георадиолокация градиентных границ в водной толще

Аннотация

В докладе рассматриваются результаты применения георадиолокационных методов для исследования стратификации водной толщи и процессов смешения вод различной минерализации и температуры в озёрах, устьевых областях рек и прибрежной морской зоне. Показано, что георадиолокация позволяет фиксировать не только резкие границы раздела, но и протяжённые градиентные слои, связанные с термоклином и изменением минерализации, которые формируют устойчивые отражения в радиолокационных данных.

На основе полевых наблюдений в устьевых зонах и озёрных бассейнах продемонстрировано, что отражающие горизонты в водной толще обладают выраженной динамикой и могут демонстрировать квазипериодические колебания, интерпретируемые как внутренние волны. Выполнен спектральный анализ временных разверток радарограмм, позволивший выделить характерные периоды колебаний градиентных слоёв. Сопоставление георадиолокационных данных с измерениями температуры, минерализации и оптических характеристик воды подтверждает их физическую обусловленность и связь с изменениями диэлектрической проницаемости среды.

Для интерпретации наблюдаемых эффектов выполнено численное моделирование с использованием пакета GPRMax, в котором градиентный слой аппроксимировался системой тонких подслоёв с плавным изменением диэлектрической проницаемости. Показано, что при определённых параметрах градиентного перехода формируется одиночный отражённый импульс, сходный по форме с отражением от резкой границы, но смещённый по времени. Эти результаты подтверждены физическим моделированием в лабораторных условиях с контролируемым температурным градиентом.

В работе подчёркивается принципиальная важность корректного разграничения понятий «граница» и «градиентный слой» при интерпретации георадиолокационных данных в проводящих средах. Показано, что вклад диэлектрической проницаемости и электропроводности в формирование отражений различен по временным интервалам записи, что необходимо учитывать при физической интерпретации сигналов. Полученные результаты расширяют возможности применения георадиолокации в гидрологии, гидрогеологии и исследованиях процессов смешения природных вод.

Похожие материалы

• Обстановки формирования крупных и сверхкрупных меднопорфировых месторождений
• Эффект Индуктивно Вызванной Поляризуемости (ИВП) в аэроэлектроразведочных данных и его интерпретация
• Металлогеническая специализация крупных изверженных провинций и роль глубинных мантийных плюмов в формировании крупных и гигантских месторождений (Cu-Ni-ЭПГ).
• Каскадная 3D инверсия данных БПЛА-магнитных съемок с определением магнитной восприимчивости и остаточной намагниченности