月球若干地区微波辐射特征研究

下:

图10、静海的光学、高程与微波辐射亮温分布图

与太阳辐射的关系。白昼，微波辐射与太阳高度角呈现一定的正相关，且对不同频率的影响程度不同，对3 GHz 的影响明显高于对37 GHz 的影响，对高频的影响程度低于全球规律。表明其它因素在该区表层或次表层微波辐射中的影响增大，暗示表层物质或地形具有异常的可能性。黑夜，微波辐射与太阳高度角呈现一定的负相关关系，并随频率增大其相关程度降低，其中对3 GHz 的负相关最大，对高频37GHz 的负相关最小，且小于全球规律。显示黑夜太阳高度角对低频的影响远大于对高频的影响，结合白昼，这预示着表层物质组分或地形可能异于常规。

与高程的关系。白昼，随着频率的增加，亮温与高程呈现逐渐增强的正相关，但相关性较弱。黑夜，与高程呈弱负相关关系，其中TB3 与之相关性最强，其次是TB19. 35 ，最小的是TB7. 8 。表明该区高程对微波辐射的影响较小，从而加大了表层物分异于常规的可能性。

与光学特征的关系。白昼它们呈现高度负相关，4 个频率与之的相关程度随频率增强而逐渐减小，黑夜，TB19. 35 与之的相关程度较大于对其它频率亮温，但都属于弱的正相关。

综上，静海地区的月壤可能具有这样的特点，太阳辐射在该区微波辐射中仍具较大影响。表层物质明显异于其它月球地区，物性具有一定的垂直分异性，次表层及一定厚度内物质剖面（至少是3 GHz能穿透的厚度内），具有一定的导热性与不均匀性。而实际采样结果发现该区钛铁含量较高，证实了以上分析。

（2）、史密斯海（Mar Smythii）

史密斯海，中心经纬度约位于87°E ，1. 3°N ，直径约373 km。根据本次微波测量数据，该区亮温有如下特征:白昼，海内3 GHz 、7. 8 GHz 、19. 35 GHz频率的微波辐射亮温均较高于海外，其最高点大约在海中心，向周围逐渐递减，与高程变化趋势相反。37 GHz 的微波辐射亮温与其它频率的特点稍有不同，总体上也高于海外，但海中心呈现低值，向周围递增，侧部大于中心，海边缘大于海外。与高程呈现一定的正相关（如图11）。垂直赤道向与平行赤道向微波辐射亮温变化如图12 、图13 所示。

图11、史密斯海的光学、高程与微波辐射亮温分布图

图12、史密斯海垂直赤道向微波辐射与高程关系

图13、史密斯海平行赤道向微波辐射与高程关系

按照微波辐射理论，高频相对反映表层或浅层微波辐射，低频相对反映深层微波辐射。同时根据已有研究，在其它条件相同的情况下，在一定厚度内，厚度越大，微波辐射量越大。

从全球规律获知，垂直赤道向的亮温受太阳高度角影响显著，不易分析厚度与物质成分对亮温的影响，平行赤道向的亮温可以排除纬度或太阳高度角的影响，其亮温变化能反映出其它因素影响。在本区平行赤道向，对于白昼每个频率，其海内微波辐射亮温整体上都高于海外，表明海内物质具有层状分布特点，且其物性或月壤厚度异于海外。两侧部位的亮温成大致对称分布，表明两侧同高程地区物质成分大致相同。而海中心高频亮温度低于两侧，预示着两种可能，一是中心厚度小于两侧，一是中心物性异于两侧。而中心低频亮温度高于两侧，则预示着海内中心厚度大于两侧或中心物性异于两侧。两者结合起来，则可以断定中心亮温与两侧的差别是由于两者物性引起。而侧部与海外相比，亮温高于海外，也预示着这种可能。同时，低频段，海中心亮温度高于海内两侧，表明其深层物质显著异于周围，而图中显示的与高程的负相关关系，也有助于推断海中心物质成分或密度与两侧及海外周围不同，它们对微波辐射的影响远大于厚度的影响。

综上，可以揭示出从海中心、侧翼到边缘，物质密度或成分随高程呈现出梯状变化的趋势。这也从其微波辐射的角度揭示了其质量异常。对于垂直赤道向的微波辐射分析，太阳高度角或纬度对其影响很大，而排除太阳高度角的影响，发现其与高程也呈现出负相关，这也表明海内物质与海外物质、中心物质与侧部物质存在显著差别。

而研究史密斯海与附近区域的微波辐射亮温分布，也可以发现，3 GHz、7. 8 GHz、19. 35 GHz 三个频率的微波辐射以史密斯海为中心，向周围递减，也呈现出环状分布的特点。在一定程度上显示出史密斯海区域的表层、次表层及一定深度内物质分布上的不同。

同时，对史密斯海不同地区范围的微波辐射数据进行相关分析如下:

与太阳辐射的关系，太阳高度角与该区亮温呈低到弱相关，对于3 GHz 的影响相对最大，对于7. 8 GHz的影响最小，异于全球规律。表明该局部区域亮温对其它因素反应更为敏感。与高程的关系，3 GHz 亮温与高程呈相对较强的负