In the past decades, Bragg scattering has been considered to be an important scattering mechanism of microwave backscattering from sea surfaces. However, as reported in many recent literatures, non-Bragg scattering (which is often attributed to wave breaking) also makes a significant impact on radar scattering, especially for Horizontal–Horizontal (HH) polarized radar signals. To date, we know far less about non-Bragg scattering than Bragg scattering. Herein, this paper carries out an investigation on non-Bragg scattering and its effect on radar echoes at moderate incidence angles, both for oil-free and oil-covered sea surfaces. This paper firstly presents a systematic comparison of several sea spectra commonly used for the simulation of microwave scattering from sea surfaces. It is found that none of them perform well for the description of Bragg waves. Then, the “pure” Bragg wave spectra are inverted in the framework of the two-scale model (TSM) and geophysical model functions (GMFs). The normalized radar cross sections (NRCS) related to total scattering, non-Bragg scattering, and “pure” Bragg scattering in C, X, and Ku-bands are simulated under various conditions (i.e., incidence angles, wind speeds, and wind directions). Quantitative assessments of the relative contributions of non-Bragg scattering to total scattering are conducted. We also perform a survey on the non-Bragg scattering from the oil-covered sea surface. This article provides some new insights for a better understanding of the non-Bragg microwave scattering from rough sea surfaces at moderate incidence angles.

中文翻译：

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中等入射角有油膜和无油膜海面非布拉格微波后向散射研究

在过去的几十年里，布拉格散射被认为是海面微波反向散射的重要散射机制。然而，正如最近许多文献报道的那样，非布拉格散射（通常归因于波破碎）也对雷达散射产生重大影响，特别是对于水平-水平 (HH) 极化雷达信号。迄今为止，我们对非布拉格散射的了解远少于布拉格散射。在此，本文对无油和有油海面的非布拉格散射及其对中等入射角雷达回波的影响进行了研究。本文首先对几种常用于模拟海面微波散射的海光谱进行了系统比较。发现它们都不能很好地描述布拉格波。然后，“纯”布拉格波谱在两尺度模型 (TSM) 和地球物理模型函数 (GMF) 的框架内进行反演。与 C、X 和 Ku 波段中的总散射、非布拉格散射和“纯”布拉格散射相关的归一化雷达截面 (NRCS) 在各种条件下（即，入射角、风速和风向）进行模拟）。对非布拉格散射对总散射的相对贡献进行了定量评估。我们还对来自石油覆盖的海面的非布拉格散射进行了调查。本文提供了一些新的见解，以更好地理解在中等入射角的粗糙海面的非布拉格微波散射。“纯”布拉格波谱在两尺度模型 (TSM) 和地球物理模型函数 (GMF) 的框架内进行反演。与 C、X 和 Ku 波段中的总散射、非布拉格散射和“纯”布拉格散射相关的归一化雷达截面 (NRCS) 在各种条件下（即，入射角、风速和风向）进行模拟）。对非布拉格散射对总散射的相对贡献进行了定量评估。我们还对来自石油覆盖的海面的非布拉格散射进行了调查。本文提供了一些新的见解，以更好地理解在中等入射角的粗糙海面的非布拉格微波散射。“纯”布拉格波谱在两尺度模型 (TSM) 和地球物理模型函数 (GMF) 的框架内进行反演。与 C、X 和 Ku 波段中的总散射、非布拉格散射和“纯”布拉格散射相关的归一化雷达截面 (NRCS) 在各种条件下（即，入射角、风速和风向）进行模拟）。对非布拉格散射对总散射的相对贡献进行了定量评估。我们还对来自石油覆盖的海面的非布拉格散射进行了调查。本文提供了一些新的见解，以更好地理解在中等入射角的粗糙海面的非布拉格微波散射。与 C、X 和 Ku 波段中的总散射、非布拉格散射和“纯”布拉格散射相关的归一化雷达截面 (NRCS) 在各种条件下（即，入射角、风速和风向）进行模拟）。对非布拉格散射对总散射的相对贡献进行了定量评估。我们还对来自石油覆盖的海面的非布拉格散射进行了调查。本文提供了一些新的见解，以更好地理解在中等入射角的粗糙海面的非布拉格微波散射。与 C、X 和 Ku 波段中的总散射、非布拉格散射和“纯”布拉格散射相关的归一化雷达截面 (NRCS) 在各种条件下（即，入射角、风速和风向）进行模拟）。对非布拉格散射对总散射的相对贡献进行了定量评估。我们还对来自石油覆盖的海面的非布拉格散射进行了调查。本文提供了一些新的见解，以更好地理解在中等入射角的粗糙海面的非布拉格微波散射。对非布拉格散射对总散射的相对贡献进行了定量评估。我们还对来自石油覆盖的海面的非布拉格散射进行了调查。本文提供了一些新的见解，以更好地理解在中等入射角的粗糙海面的非布拉格微波散射。对非布拉格散射对总散射的相对贡献进行了定量评估。我们还对来自石油覆盖的海面的非布拉格散射进行了调查。本文提供了一些新的见解，以更好地理解在中等入射角的粗糙海面的非布拉格微波散射。