Бреховских Лысанов Теоретические Основы Акустики Океана скачать

      Комментарии к записи Бреховских Лысанов Теоретические Основы Акустики Океана скачать отключены

Уважаемый гость, на данной странице Вам доступен материал по теме: Бреховских Лысанов Теоретические Основы Акустики Океана скачать. Скачивание возможно на компьютер и телефон через торрент, а также сервер загрузок по ссылке ниже. Рекомендуем также другие статьи из категории «Программы».

Бреховских Лысанов Теоретические Основы Акустики Океана скачать.rar
Закачек 2622
Средняя скорость 5358 Kb/s

Бреховских Лысанов Теоретические Основы Акустики Океана скачать
  • В книжной версии

    Том 1. Москва, 2005, стр. 378

  • Скопировать библиографическую ссылку:

    АКУ́СТИКА ОКЕА́НА, раз­дел гид­ро­аку­сти­ки, изу­чаю­щий рас­про­стра­не­ние зву­ко­вых волн в океа­не. Зву­ко­вые вол­ны – един­ст­вен­ный вид из­лу­че­ния, ко­то­рый спо­со­бен рас­про­стра­нять­ся в океа­не на рас­стоя­ния в сот­ни и ты­ся­чи ки­ло­мет­ров. По­это­му А. о. иг­ра­ет важ­ную роль в про­цес­се ос­вое­ния и изу­че­ния океа­на. На ис­поль­зо­ва­нии зву­ко­вых волн ос­но­ва­ны под­вод­ная ло­ка­ция и связь, об­на­ру­же­ние рыб­ных ко­ся­ков, изу­че­ние био­ло­гич. со­ста­ва глу­бо­ко­вод­ных зву­ко­рас­сеи­ваю­щих сло­ёв, вет­ро­во­го вол­не­ния, не­од­но­род­но­стей вод­ной тол­щи и под­вод­но­го грун­та. Аку­сти­че­ская то­мо­гра ­фия океа­на по­зво­ля­ет оп­ре­де­лять трёх­мер­ную струк­ту­ру вод­ных масс на боль­ших ак­ва­то­ри­ях.

    АКУСТИКА ОКЕАНА, раздел гидроакустики, изучающий распространение звуковых волн в океане. Звуковые волны — единственный вид излучения, который способен распространяться в океане на расстояния в сотни и тысячи километров. Поэтому акустика океана играет важную роль в процессе освоения и изучения океана. На использовании звуковых волн основаны подводная локация и связь, обнаружение рыбных косяков, изучение биологического состава глубоководных звукорассеивающих слоёв, ветрового волнения, неоднородностей водной толщи и подводного грунта. Акустическая томография океана позволяет определять трёхмерную структуру водных масс на больших акваториях.

    Основные акустические характеристики океана: скорость звука, затухание звука, собственные шумы океана. Скорость звука в морской воде изменяется мало и лежит обычно в пределах 1450-1540 м/с. Однако даже такие небольшие её изменения существенным образом сказываются на распространении звука. Скорость звука зависит от температуры, солёности и гидростатического давления (или глубины z). При увеличении температуры и солёности скорость звука растёт, причём наибольшее влияние оказывает температура воды. Скорость звука резко изменяется по глубине (рисунок 1).

    Вертикальный градиент скорости звука в большинстве районов Мирового океана примерно в тысячу раз больше горизонтального. Исключение представляют лишь области схождения тёплых и холодных течений, где горизонтальный градиент сопоставим с вертикальным. Поэтому в первом приближении океан можно считать стратифицированной (горизонтально-слоистой) средой. Под совместным влиянием температуры, солёности и гидростатического давления в океане образуется подводный звуковой канал (ПЗК) — слой с минимумом скорости звука на некоторой глубине. Луч, вышедший из излучателя под не слишком большим углом скольжения, вследствие рефракции звука будет вновь и вновь возвращаться к оси канала. Такое распространение называется волноводным. Максимальная дальность распространения звука в ПЗК ограничивается главным образом затуханием звука в морской воде. Звук низких частот, для которых затухание мало, может распространяться на огромные расстояния. Это явление получило название сверхдальнего распространения звука в океане.

    Ряд интересных особенностей возникает при расположении излучателя звука вблизи поверхности. На рисунке 2 видна типичная для ПЗК зональная структура звукового поля, представляющая собой последовательность облучённых зон и зон акустической тени. В зоны тени не попадают прямые звуковые лучи; интенсивность отражённых от дна лучей мала из-за утечки акустической энергии в грунт. Иногда отчётливая зональная структура в океане наблюдается на протяжении очень больших расстояний (свыше 2000 км).

    Вторичный выход звуковых лучей на малые глубины после их поворота в глубинных слоях обычно связан с их сгущением, вследствие чего эти области называются зонами конвергенции, и образованием каустических поверхностей (жирные линии на рисунке 2). Типичная горизонтальная протяжённость зон тени в глубоком океане составляет 60-65 км, а зон конвергенции — 10-15 км. В арктических и антарктических районах ось канала находится вблизи поверхности (приповерхностный звуковой канал). В ряде районов существует двухосевой канал, когда одна ось находится на поверхности, а другая на некоторой глубине.

    На более низких частотах звуковое поле в стратифицированном океане может быть представлено в виде суперпозиции нормальных волн (мод). Число распространяющихся мод зависит от отношения длины звуковой волны к глубине океана. Чем больше это отношение, тем меньше число распространяющихся мод. При плавном изменении свойств океана (глубины, профиля скорости звука) взаимодействием мод можно пренебречь (адиабатическое приближение).

    Распространение звука в океане сопровождается рассеянием звуковых волн (смотри Рассеяние звука). Основными рассеивателями являются поверхностное волнение, случайные объёмные неоднородности водной толщи, воздушные пузырьки, косяки рыб, глубоководные звукорассеивающие слои, неоднородности грунта и неровности донного рельефа. В результате рассеяния звука возникает морская реверберация — основная помеха для гидролокации. С другой стороны, рассеянные поля содержат информацию об акустических параметрах рассеивателей, которая может быть получена путём решения обратной задачи.

    Важная акустическая характеристика океана — его собственные подводные шумы. Они содержат большой объём информации о состоянии поверхности океана, атмосферы над ним, о тектонических процессах в океанической коре, о поведении морских животных. С изменением частоты в интервале от 0,1 Гц до 100 кГц уровень подводных шумов в среднем уменьшается на 100 дБ. Основными источниками подводных шумов являются подводные землетрясения, турбулентность в атмосфере и океане, обрушение волн, судоходство, дождь, перемещение ледяных полей и отдельных льдин, шумы, создаваемые морскими животными.

    Лит.: Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. 2-е изд. М., 1973; Акустика океана / Под редактор Л.М. Бреховских. М., 1974; Бреховских Л.М., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. Л., 1982.


    Статьи по теме