В натурном эксперименте исследованы частотные спектры радиолокационных сигналов, рассеянных ветровыми волнами на морской поверхности. Для различных поляризаций зондирующей волны проанализированы два вида радиолокационных доплеровских сдвигов максимума спектров, а именно: усреднённый сдвиг мгновенного спектра рассеянного сигнала и сдвиг максимума среднего по времени спектра сигнала — как функции угла падения, а также скорости и направления ветра. Продемонстрировано существенное различие между средним сдвигом мгновенного спектра и сдвигом максимума среднего спектра. Показано, что это различие хорошо объясняется эффектом модуляции радиолокационного сигнала в поле длинных поверхностных волн. Полученные результаты крайне важны для корректного восстановления скоростей морских поверхностных течений по данным спутниковых измерений радиолокационных доплеровских сдвигов.