地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2009年
4期
966-975
,共10页
王帮兵%田钢%孙波%崔祥斌
王幫兵%田鋼%孫波%崔祥斌
왕방병%전강%손파%최상빈
各向异性%电磁波时域有限差分%南极冰盖%冰雷达
各嚮異性%電磁波時域有限差分%南極冰蓋%冰雷達
각향이성%전자파시역유한차분%남겁빙개%빙뢰체
冰雷达技术已成为目前探测南极冰盖内部结构的主要技术手段.近年发展起来的多极化雷达技术可根据不同方向雷达反射功率的变化推断冰盖内部冰晶组构特征和变化规律,进而推断冰盖内部应力应变历史,这对于理解冰流机制和动力过程以及解释冰盖过去、现在和未来的变化规律具有非常重要的作用.本文从Maxwell方程出发,推导出适于介电常数各向异性的三维电磁波时域有限差分方程,进而建立模型模拟各向异性介质的响应输出及其时空分布特征.模拟结果表明:(1)电磁波在各向异性介质中传播时,波前面为椭圆形,长轴位于介电常数小的主轴方向;(2)横向各向异性介质反射波振幅在水平面内具有180°的变化周期.通过对现场常用三种天线装置类型模拟对比分析发现,不同天线类型各向异性层底界面反射波存在"时差"现象,并且时差大小和正负与上下层介电常数差异以及同层各向异性差异有关.在模拟计算的基础上,作者讨论了由于介电常数各向异性导致的"时间延迟"和水平面内振幅"周期性变化"的原因.模拟结果和结论对于南极冰盖冰雷达数据处理和解释工作具有指导意义.
冰雷達技術已成為目前探測南極冰蓋內部結構的主要技術手段.近年髮展起來的多極化雷達技術可根據不同方嚮雷達反射功率的變化推斷冰蓋內部冰晶組構特徵和變化規律,進而推斷冰蓋內部應力應變歷史,這對于理解冰流機製和動力過程以及解釋冰蓋過去、現在和未來的變化規律具有非常重要的作用.本文從Maxwell方程齣髮,推導齣適于介電常數各嚮異性的三維電磁波時域有限差分方程,進而建立模型模擬各嚮異性介質的響應輸齣及其時空分佈特徵.模擬結果錶明:(1)電磁波在各嚮異性介質中傳播時,波前麵為橢圓形,長軸位于介電常數小的主軸方嚮;(2)橫嚮各嚮異性介質反射波振幅在水平麵內具有180°的變化週期.通過對現場常用三種天線裝置類型模擬對比分析髮現,不同天線類型各嚮異性層底界麵反射波存在"時差"現象,併且時差大小和正負與上下層介電常數差異以及同層各嚮異性差異有關.在模擬計算的基礎上,作者討論瞭由于介電常數各嚮異性導緻的"時間延遲"和水平麵內振幅"週期性變化"的原因.模擬結果和結論對于南極冰蓋冰雷達數據處理和解釋工作具有指導意義.
빙뢰체기술이성위목전탐측남겁빙개내부결구적주요기술수단.근년발전기래적다겁화뢰체기술가근거불동방향뢰체반사공솔적변화추단빙개내부빙정조구특정화변화규률,진이추단빙개내부응력응변역사,저대우리해빙류궤제화동력과정이급해석빙개과거、현재화미래적변화규률구유비상중요적작용.본문종Maxwell방정출발,추도출괄우개전상수각향이성적삼유전자파시역유한차분방정,진이건립모형모의각향이성개질적향응수출급기시공분포특정.모의결과표명:(1)전자파재각향이성개질중전파시,파전면위타원형,장축위우개전상수소적주축방향;(2)횡향각향이성개질반사파진폭재수평면내구유180°적변화주기.통과대현장상용삼충천선장치류형모의대비분석발현,불동천선류형각향이성층저계면반사파존재"시차"현상,병차시차대소화정부여상하층개전상수차이이급동층각향이성차이유관.재모의계산적기출상,작자토론료유우개전상수각향이성도치적"시간연지"화수평면내진폭"주기성변화"적원인.모의결과화결론대우남겁빙개빙뢰체수거처리화해석공작구유지도의의.
