Малыхин А.Ю. Вариации акустических сигналов в мелком море в присутствии горизонтально стратифицированных неоднородностей (2015)

Исследованы пространственные, временные и частотные характеристики акустического поля в области берегового клина, температурного фронта и нелинейных внутренних волн. Обработаны и проанализированы данные эксперимента SW06 по распространению волн в присутствии движущегося пакета интенсивных внутренних волн. Содержание: Глава 1. Распространение акустического сигнала в области континентального шельфа; Глава 2. Пространственно-временная структура акустического поля в области стационарных горизонтально стратифицированных неоднородностей; Глава 3. Акустическое поле в присутствии нелинейных внутренних волн; Глава 4. Обработка данных эксперимента SW06

Переселков С.А. Распространение низкочастотного звука в случайно-неоднородном мелководном океаническом волноводе (2011)

1. По данным обработки океанологических и гидрофизических измерений, выполненных в различных мелководных акваториях, разработана трехмерная модель пространственно-временной изменчивости характеристик звукового канала на океаническом шельфе. В рамках модового подхода построена теория распространения низкочастотного звукового поля в случайно-неоднородном мелководном звуковом канале при наличии внутренних волн, поверхностных волн, неровностей дна. Теория позволяет учитывать влияние многократного рассеяния, горизонтальной рефракции и донного поглощения при анализе звуковых полей в диапазоне частот (100–500 Гц) на расстояниях (10–100 км). 2. Предложен механизм формирования дополнительных потерь интенсивности звукового поля в случайно-неоднородном мелководном звуковом канале, обусловленный рассеянием. Показано, что при наличии пакетов интенсивных внутренних волн, распространяющихся вдоль акустической трассы, данный эффект имеет значительную величину (∼10 дБ) и характеризуется резонансной зависимостью от частоты звукового поля. Результаты проведенных расчетов согласуются с натурными данными. 3. Обнаружено образование горизонтальных динамических волновых каналов при наличии пакетов интенсивных внутренних волн, распространяющихся поперек акустической трассы. Показано, что эффекты перераспределения интенсивности в горизонтальной плоскости носят селективный характер по отношению к частотному спектру и модовой структуре звукового поля. Установлено, что пакеты интенсивных внутренних волн вызывают синхронные по глубине и значительные по амплитуде (3–4 дБ) флуктуации интенсивности поля. 4. Проанализированы вариации интерференционной картины, вызванные внутренними и поверхностными волнами. Показано, что рассеяние акустических волн на неоднородностях океанической среды приводит к снижению контрастности интерференционной картины. 5. В рамках численного моделирования изучены возможности фокусировки путем обращения волнового фронта и управления фокусировкой поля изменением частоты излучения в случайно-неоднородном звуковом канале. Показано, что в присутствии внутренних и поверхностных волн качество локализации звукового поля снижается и зависит от направления акустической трассы, интенсивности возмущения, стратификации водного слоя. Установлено, что горизонтальное сканирование фокальным пятном обеспечивается кусочно-линейным изменением частоты. Определен характерный интервал расстояний, в пределах которого сканирование фокальным пятном не приводит к значительным изменениям его характеристик. Проанализирована эффективность управления реверберационными сигналами с использованием фокусировки обращенного поля. 6. Построена теория частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля, вызванных возмущением океанической среды. Установлена взаимосвязь между частотными смещениями максимумов волнового поля и вариациями дисперсионной характеристики среды распространения. Показана возможность решения обратной задачи на основе информации о частотных смещениях максимумов интерференционной картины. 7. Предложен и теоретически обоснован корреляционный метод измерения частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля, обусловленных возмущением океанической среды, основанный на регистрации частотного сдвига максимума взаимокорреляционной функции спектров сигналов, принимаемых в разные моменты времени. Показано, что корреляционный метод по сравнению с двумя прямыми методами не ограничен характером возмущения океанической среды и обладает высокой помехоустойчивостью. 8. В рамках численного эксперимента реализован подход к акустическому мониторингу океанических неоднородностей, основанный на данных о частотных смещениях интерференционных максимумов. На принятой модели океанического шельфа восстановлен частотный и пространственный спектры фоновых внутренних волн, временная изменчивость интенсивных внутренних волн и изменчивость ширины фронтальной зоны.

Аксенов А.В., Доброхотов С.Ю., Дружков К.П. «Точные решения типа "ступеньки" одномерных уравнений мелкой воды над наклонным дном» Математические заметки, 104, № 6, с. 930-936 (2018)

Родин А.А., Куркин А.А., Козелков А.С., Тюгин Д.Ю. «Экспериментальное исследование наката волн на мелководье на "безотражательный" и плоский донный профили с учетом обрушения» Процессы в геосредах, № 3S, с. 299-300 (2018)

Ключевые слова: лабораторный эксперимент, численный эксперимент, длинные волны, накат на берег, безотражательный донный профиль

Остапенко В.В. «О применении теории мелкой воды для моделирования волновых течений с гидравлическими борами» Прикладная математика и механика, 82, № 4, с. 441-458 (2018)

Базисные законы сохранения теории мелкой воды выводятся из многомерных интегральных законов сохранения массы и полного импульса, описывающих течение идеальной несжимаемой жидкости над горизонтальным дном. Этот вывод основан на понятии локального гидростатического приближения, которое обобщает понятие длинноволнового приближения и используется для обоснования применения теории мелкой воды при моделировании волновых течений жидкости с гидравлическими борами.

Чупин В.А., Долгих Г.И., Щербатюк А.Ф. «Исследование пространственно-временного распределения акустического поля в прибрежной области моря» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 44-48 (2018)

Представлены результаты экспериментальных исследований пространственно-временного распределения гидроакустического поля давления на клиновидном шельфе, созданном низкочастотным гидроакустическим излучателем с центральной частотой излучения 33 Гц, и зарегистрированным аппаратно-программным гидроакустическим комплексом на базе автономного необитаемого подводного аппарата MARC и высокочувствительной гидроакустической приёмной системы. В ходе обработки экспериментальных данных получено пространственно-временное распределение гидроакустического поля в прибрежной зоне бухты Витязь.