Экспериментально исследовано электромагнитное излучение поверхностей пресной и солёной (18 %) воды на частоте 15 ГГц в диапазоне температур 30–50 °C. Показано, что зависимость мощности излучения от температуры линейна и её температурный градиент для пресной воды (0,107 отн. ед./град.) больше, чем для соляного раствора (0,077 отн. ед./град.). Впервые для данного частотного диапазона зафиксированы флуктуации мощности излучения приблизительно при 30 °C, предположительно связанные с исчезновением «лёгкой» фракции воды. Проведён соответствующий теоретический анализ с использованием законов лучевой оптики (закон Снеллиуса) и модели Стогрина для диэлектрической проницаемости. Установлено, что излучение формируется в пределах поверхностной температурной плёнки, толщина которой превышает толщину скин-слоя. Показано, что разница мощностей излучения пресной и солёной вод необъяснима лишь разницей коэффициентов излучения, что указывает на влияние вертикального распределения температуры в поверхностном слое. Результаты работы важны для понимания процессов теплообмена на границе вода-атмосфера, а также для разработки методов дистанционного мониторинга водных объектов. 1. Röntgen W.C. Über die Constitution des flüssigen Wassers // Ann. Phys. Chem. N.F. – 1892. – Bd. 281(1). – S. 91–97.
2. Fumagalli L., Esfandiar A., Farbegas R. et al. Anomalously low dielectric constant of confined water // Science. – 2018. – Vol. 360 (6395). – P. 1339–1342. DOI: 10.1126/science.aat4191.
3. Debye P. Polar Molecules. – New York: The Chemical Catalog Company, Inc. 1929. – 172 p.
4. Amann-Winkel K., Bellissent-Funel M.C., Bove L.E., Loerting T., Nilsson A., Paciaroni A., Schlesinger D., Skinner L. X-ray and neutron scattering of water // Chemical reviews. – 2016. – Vol. 116 (13). – P. 7570–7589.
5. Tielrooij K.J., Garcia-Araez N., Bonn M., Bakker H.J. Cooperativity in ion hydration // Science. – 2010. – Vol. 328 (5981). – P. 1006–1009.
6. Bubukin I.T., Stankevich K.S. Measurements of the reflectivity and permittivity of water in the film layer of the sea surface in the millimeter wave band // Journal of Communications Technology and Electronics. – 2013. – Vol. 58. – P. 673–681.
7. Lunkenheimer P., Emmert S., Gulich R., Köhler M., Wolf M., Schwab M., Loidl A. Electromagnetic-radiation absorption by water // Physical Review E. – 2017. – Vol. 96. – 062607.
8. Stogryn A.P. Equations for Calculating the Dielectric Constant of Saline Water (Correspondence) // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 1971. – Vol. 19. – P. 733–736.
9. Gavrilin S.N. Dependence of water radiation on temperature at microwaves // Physica Scripta. – 2025. – Vol. 100 (1). – 015966.
10. Гаврилин С.Н., Парфентьева Н.А. Температурная зависимость мощности теплового излучения поверхностей пресной воды и соляного раствора // Светотехника. – 2025. – № 1. – C. 76–81. 1
11. Mallamace, F., Branca, C., Broccio, M., Corsaro, C., Mou, C.Y., Chen, S.H. The anomalous behavior of the density of water in the range 30 K< T< 373 K // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2007. – Vol. 104 (47). – P. 18387–18391.
12. Poole P.H., Sciortino F., Essmann U., Stanley H.E. Phase behaviour of metastable water // Nature. – 1992. – Vol. 360 (6402). – P. 324–328.
13. Гинзбург А.И., Зацепин А.Г., Федоров К.Н. Тонкая структура термического пограничного слоя в воде у поверхности раздела вода-воздух // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. – 1977. – Т. 13, № 12. – С. 1268–1277.
14. Bubukin I.T., Stankevich K.S. Remote sensing of a film layer of marine surface in the IR spectral range // Journal of Communications Technology and Electronics. – 2012. – Vol. 57. – P. 1094–1102.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• солевой раствор
• вода
• скин-слой
• поверхность
• температура
• светимость