月球若干地区微波辐射特征研究
别较大,其中与TB19. 35 相关度较高(0. 850)。黑夜,太阳高度角与各频率亮温呈低到弱相关,且随频率增大影响有所增强。表明该区受太阳辐射的影响较低,其它因素的影响增强。对不同频率影响不同,说明哥白尼撞击坑分层结构明显。与高程的关系。白昼单相关分析结果3 GHz 与之相关度最高,7. 8 GHz 的次之,37 GHz的最小,除37 GHz ,其它频率与其的相关度均大于偏相关分析结果。黑夜,单相关分析各频率亮温与高程均呈中度正相关,均大于偏相关分析结果。表明该区物性具高程分异性。与光学特征的关系。白昼,单相关分析结果除37 GHz ,其它频率亮温与光学特征均呈高到中度负相关,均大于偏相关分析结果。黑夜,单相关分析结果各频率亮温与光学特征呈中度负相关,均大于偏相关分析结果。表明表层物性具一定异常。
综上,哥白尼撞击坑白昼受太阳辐射影响较弱,表明该区受高程、光学特征、物质成分的影响较强。而根据这些因素对不同频率的影响可以推断,哥白尼撞击坑分层结构明显,高程与物质分布具有相关性,结合亮温特征,推断表层物质异于坑外其它地区,坑内物性也有较大差异。
(2)、第谷月坑(Tycho Crater)
中心坐标11. 1°W,43. 4°S ,直径85 km ,深度4. 8 km。其微波辐射亮温分布如图16。白昼,第谷坑在遵从纬度影响的前提下,即北部温度高于南部,更有一个突出特点,即坑内亮温高于坑外。这与哥白尼坑相反,表明两坑的物性结构的不同。相关分析结果如下:白昼,TB3 与太阳高度角呈中度正相关,其它频率与之呈弱相关,表明太阳高度角对该区的影响程度大大降低,其它因素的影响增大;各频率与高程呈中度负相关,其中对19. 35 GHz 的影响相对较大,其次是7. 8 GHz。表明高程对亮温影响较大;各频率与光学特征呈低度正相关,对19. 35 GHz 与7. 8 GHz 的影响较大。综上,该区物分有一定的高程分异性,坑内物质剖面异于哥白尼坑,也异于其它区域。
图16、第谷坑的光学、高程与亮温分布图
5、研究结果
通过月球微波辐射特征研究,初步认为:第一,月球的微波辐射具有显著的时空频差异性:不同时段月球的微波辐射亮温显著不同。不同频段月球的微波辐射亮温显著不同。随纬度带和经度带不同而显著不同———赤道地区最高,向两极逐渐降低。正面半球微波辐射特征异于背面半球。南极微波辐射特征异于北极。显示出月球物化性质分布的空间分异性。第二,对于整个月球,太阳辐射是影响月球表层及次表层(至少是3 GHz 能穿透的深度内)微波辐射的重要因素。月球的微波辐射与高程及光学性质呈现一定的关系,但它们的影响总体是小量,且不同纬度上影响程度有所差异。
而对月海、月陆、环形坑等局域辐射特点,本文认为:
(1)、局部地区受太阳辐射的影响降低,虽然在整体上仍然受到全球规律的影响,即靠近赤道一侧的亮温要高于远离赤道一侧的亮温,但受其它因素影响明显增大,主要是物分的影响增大,导致局部有的亮温甚至与所处纬度带都不相符。
(2)、不同月海、撞击盆地或坑的微波亮温是差别很大,按照其亮温特点大概可以归结为4 类:白昼与黑夜,区内均低于区外,如哥白尼撞击坑。白昼与黑夜,区内均高于区外,如史密斯海、科罗廖夫盆地。白昼,区内高于区外,黑夜,区内低于区外,如汽海、静海。白昼,区内低于区外,黑夜,区内高于区外,如澄海。撞击坑内的亮温特点,呈现出复杂性,在白昼,对于坑中心高程较高的坑,中心的亮温较低于坑内其它地区。由于缺乏白昼或黑夜数据不全,其它地区的微波辐射亮温暂时未能归入这些类别。
(3)、初步分析结果认为重力异常区在微波辐射亮温中有所反映。
这些微波辐射特征显示出温度剖面、介电特性、高程地形等对微波辐射亮温的重要影响,与其它资料结合起来,有助于进一步揭示月球的物理性质。
6、结语
微波遥感作为一种测量物质微波辐射信息的手段,与光学、红外等数据不同,主要反映月球的微波辐射信息,并具有一定的穿透能力;能反映月球表层及次表层媒质的微波辐射信息,为研究月壤温度剖面、密度、成分、地形起伏粗糙度等多种月球物性提供了另外的视角;与其它数据结合起来研究,有助于研究和揭示月球的内部结构、物性及热流等问题。目前,只是研究的初步阶段,本文在全球微波辐射特征的基础上,分析了月球一些局部区域的微波辐射特征,为深入分析月球提供了微波辐射亮温方面的资料。通过研究亮温与太阳高度角、地理位置、地形、高程及光学特征之间的关系,对月球的局部地区的物性异常进行了分析,为分析月球物性异常提供
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