月球若干地区微波辐射特征研究

以上反映出，对于月球的微波辐射特征，其影响因素具有复杂性特点。要认识月球、掌握其发展变化规律，其研究应该引入多尺度概念。

4、月球若干地区的微波辐射特征

月球微波辐射特征的宏观分布特征为认识整个月球奠定基础。而研究局部地区的微波辐射特征，有助于从较小尺度上进一步认识该星体。月球研究表明，月表主要由月陆、月海和环形坑组成。由此，研究中选择了典型月海、月陆及环形坑进行研究。而通过一系列局部地区的研究发现:不同地区微波辐射特征差别很大，不同月海之间，撞击坑之间，月陆之间都有很大不同；地理位置或者说太阳辐射对其微波辐射性质仍有影响，但其影响程度低于全球规律，有的月坑亮温特征甚至与其所处的纬度带并不相符。充分显示出局部温度剖面、物化性质、地形结构等的综合影响。就不完全统计意义上的月海区/ 撞击坑区与海区/ 坑区外亮温比，大体可分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，如静海、汽海；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，也呈现出复杂性。在白昼，对于坑中心高程较高的坑，中心亮温低于坑内其它地区。由于白昼或黑夜数据不全，其它地区的辐射亮温暂时未归入这些类别。研究还在进行。本文只给出静海、史密斯海、科罗廖夫盆地等的辐射特征及相关分析。

4. 1、典型月海的微波辐射特征

（1）、静海（Tranquillitatis）

静海，中心坐标31. 4°E ，8. 5°N ，直径873 km。该区微波亮温特征: 白昼，海内亮温高于海外，且TB37 > TB19. 35 > TB7. 8 > TB3 。黑夜，对于低频，海南部亮温高于海北部，从南到北呈逐渐递减趋势，对于高频，整体上仍然是南高北低，但各自又有相对的高亮温点，并呈现出海内亮温低于海外的特点，从而呈现一定的复杂性（如图10）。计算昼夜亮温差值，发现低频差别显著小于高频差别。

月海的微波辐射与相关因素的分析结果如下:

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