Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.14 Акустика морских осадков, ледяного покрова, подводная сейсмоакустика

 

Волков М.В., Григорьев В.А., Луньков А.А., Петников В.Г. «Неоднородное поле скорости звука в дне Карского моря и его влияние на распространение акустических волн» Ученые записки физического факультета МГУ, № 1, с. 2010101-1_-2010101-4 (2020)

В работе проведён статистический анализ пространственных вариаций скорости звука в верхнем слое донных осадков для одного из районов Карского моря. Для анализа использовано распределение скорости звука, полученное по данным 3D-сейсморазведки. Обнаружена пространственная анизотропия этой квазислучайной физической величины. Её радиус пространственной корреляции может изменяться от сотен метров до единиц километров в зависимости от выбранного направления в горизонтальной плоскости. Рассмотрена задача о взаимодействии нормальных волн (мод) в мелководной акватории постоянной глубины на частоте 250 Гц над участком дна с изменяющимся импедансом. Предполагалось, что изменение импеданса обусловлено вариациями профиля скорости звука в донном осадочном слое, отмеченными выше. Показано, что при типичных горизонтальных градиентах скорости звука в дне Карского моря и при использовании точечного излучателя межмодовое взаимодействие проявляется слабо, поэтому для расчёта звуковых полей можно пользоваться адиабатическим приближением. В то же время это взаимодействие может оказаться заметным при возбуждении отдельных волноводных мод.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 1, с. 2010101-1_-2010101-4 (2020) | Рубрики: 07.01 07.14

 

Kudinov Danil S., Maykov Oleg A., Balandin Pavel V. «Physical basis of quasi-optimal seismoacoustic pulse generating for geophysical prospecting in shallow water and transit zones. Part 1. Theoretical foundations» Журнал Сибирского Федерального университета. Математика и физика, 12, № 6, с. 747-755 (2019)

Несмотря на развитие альтернативной энергетики, углеводородное сырье является одним из важнейших энергетических ресурсов во всем мире. Открытие новых месторождений по-прежнему актуальная задача. Средне- и долгосрочные перспективы развития сейсморазведки принято связывать с освоением континентального шельфа, в частности арктического. Также большой сырьевой потенциал сегодня ожидается от малоизученных территорий, расположенных на арктическом побережье РФ, рифовых зонах государств персидского залива, а также в транзитной и мелководной зоне (на глубине до 10 м). В статье исследуются теоретические аспекты возбуждения сейсмоакустических (СА) волн в водной среде, рассматриваются проблемы аппаратурной реализации принципиально нового источника сейсмических колебаний, способного работать на акватории, в приливно-отливной и береговой зонах, т.е. производить непрерывное сейсмическое профилирование с акватории на сушу.

Журнал Сибирского Федерального университета. Математика и физика, 12, № 6, с. 747-755 (2019) | Рубрики: 07.02 07.14

 

Kudinov D.S., Maykov O.A., Balandin P.V. «Physical basis of quasi-optimal seismoacoustic pulse generating for geophysical prospecting in shallow water and transit zones. Part 2. The layout of aqueous seismic source and the results of experiments» Журнал Сибирского Федерального университета. Математика и физика, 13, № 1, с. 71-78 (2020)

Дается научное обоснование разработанной конструкции сейсмоисточника (СИ). Оценивается эффективность двухполярного возбуждения водной среды СИ в сравнении с известными водными импульсными источниками серии «Енисей». Приводятся результаты моделирования влияния гидродинамического сопротивления среды СА воздействию, а также формирования «присоединенной массы». Результаты получены на основе разработанной математической модели движения излучающей поверхности. На основе проведенных опытных работ сделан сравнительный анализ энергетической эффективности работы макета СИ и серийного образца водного СИ ВЭМ-50 модельного ряда «Енисей». Экспериментальные результаты получены на геофизической скважине учебно-испытательного полигона Сибирского федерального университета.

Журнал Сибирского Федерального университета. Математика и физика, 13, № 1, с. 71-78 (2020) | Рубрики: 07.02 07.14

 

Гончаренко Б.И., Медведева Е.В., Шуруп А.С. «Особенности формирования скалярно-векторных характеристик звукового поля в мелком пресном водоеме в летний период и зимой при наличии ледового покрова» Ученые записки физического факультета МГУ, № 1, с. 2010105-1_-2010105-4 (2020)

Обсуждаются результаты двух экспериментов по измерений векторно-фазовой структуры акустического поля на гидроакустическом полигоне МГУ в акватории Клязьминского водохранилища в зимний и летний периоды. Для регистрации звукового давления и трех взаимно ортогональных составляющих колебательной скорости использовались установленные на дно акватории автономные станции, содержащие векторные приемники и приемники звукового давления. Источником шумового сигнала летом являлось судно, проходящее вблизи точек расположения станций. На основе экспериментальных данных рассчитаны зависимости спадания относительных уровней различных составляющих звукового поля от расстояния до источника. Демонстрируется возможность регистрации сигнала воздушного движущегося шумового источника (пассажирский самолет), донными станциями в условиях рассматриваемого эксперимента. Для зимних условий при наличии ледового покрова выявлена пространственная анизотропия естественных шумов акватории.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 1, с. 2010105-1_-2010105-4 (2020) | Рубрики: 07.02 07.14

 

Жостков Р.А. «Дистанционное сейсмоакустическое зондирование дна покрытого льдом моря» Известия РАН. Серия физическая, 84, № 1, с. 114-118 (2020)

Численно промоделировано распространение поверхностных и объемных акустических волн в системе “атмосфера–ледовый покров–водный слой–морское дно с включением”. Показано, что данные о фундаментальной поверхностной волне, зарегистрированные на льду, могут использоваться для диагностирования неоднородной структуры морского дна. Установлено, что использование акустической волны в атмосфере, порожденной фундаментальной поверхностной волной, позволяет повысить отношение сигнал/шум.

Известия РАН. Серия физическая, 84, № 1, с. 114-118 (2020) | Рубрика: 07.14

 

Медведева Е.В., Гончаренко Б.И., Шуруп А.С. «Использование разнесенных в пространстве комбинированных приемных модулей для исследования скалярно-векторных характеристик акустического поля» Известия РАН. Серия физическая, 84, № 2, с. 278-283 (2020)

Выполнен анализ натурных экспериментов по измерению скалярно-векторной структуры акустического поля на гидроакустическом полигоне МГУ при наличии ледового покрова. Оценена анизотропия шумового поля акватории и построены функции взаимной корреляции шумов с использованием характеристик направленности для двух разнесенных в пространстве комбинированных приемных модулей.

Известия РАН. Серия физическая, 84, № 2, с. 278-283 (2020) | Рубрика: 07.14

 

Коньков А.И., Манаков С.А., Преснов Д.А. «О когерентности импульсных сейсмоакустических источников в ледовых условиях» Сейсмические приборы, 55, № 4, с. 51-60 (2019)

Описаны морские источники сейсмоакустических сигналов электроискрового и взрывного типа, которые могут применяться для решения задач инженерной сейсморазведки на акваториях. Задача возбуждения волн поверхностного типа в условиях акватории (и тем более при наличии ледового покрова) является достаточно актуальной по причине интенсивного развития поверхностно-волновых методов в наземной сейсмологии. В работе представлены результаты натурного эксперимента в ледовых условиях Ладожского озера по регистрации сейсмоакустических сигналов в водной толще (при помощи гидрофонов) и на берегу (с использованием сейсмического приёмника). Обработка и анализ экспериментальных данных продемонстрировали возможность применения процедуры когерентного накопления для импульсного источника типа “спаркер” с целью повышения отношения сигнал/шум исходных гидроакустических и сейсмических данных. Получены волновые формы сигналов, принимаемых в толще воды и на берегу, при прохождении берегового клина в присутствии ледового покрова, выполнена оценка коэффициента когерентности сигналов, излученных спаркером и сейсморужьем, проанализирована зависимость сигнал/шум от количества суммируемых импульсов при когерентном накоплении. Полученный результат свидетельствует о высоком качестве разработанного в компании ГЕОДЕВАЙС электроискрового комплекса и демонстрирует принципиальную возможность использования спаркера для возбуждения сейсмических волн, в том числе поверхностного типа.

Сейсмические приборы, 55, № 4, с. 51-60 (2019) | Рубрика: 07.14

 

Клещенков А.В., Сорокина В.В., Чикин А.Л., Чикина Л.Г. «Моделирование процесса поступления стока речных наносов Дона в Таганрогский залив Азовского моря» Математическое моделирование, 32, № 3, с. 47-60 (2020)

Выявлены пространственно-временные особенности процесса осадконакопления взвешенных наносов на устьевом взморье Дона при разных ветровых ситуациях (сгонах, нагонах и слабом ветре переменных направлений) с применением математической модели ветровых течений, дополненной модулем переноса и седиментации взвешенного вещества. Показано, что под действием восточного ветра 6–8 м/с в течение всего расчетного периода (6–7 календарных дней) движение воды в Таганрогском заливе носит поступательный характер, а под действием юго-западного ветра такой же скорости картина линий тока меняется во времени, от поступательных движений в первые сутки до образования двух циркуляционных зон в районе г. Таганрога и в центральной части устьевого взморья. Показано, что поля концентрации взвеси подобны для разных фракционных групп взвешенного вещества. Под действием восточного ветра они вытянуты вдоль продолжения оси основных рукавов дельты на устьевом взморье, под действием юго-западного – прижаты к устьям. При сгоне тяжелые фракции взвеси оседают в районе Азово-Донского судоходного канала, а легкие выносятся течением в сторону залива. При нагоне оседание взвеси происходит вблизи устьевого створа, тяжелые фракции образуют три области деформации дна возле устьев основных рукавов, легкие – только две.

Математическое моделирование, 32, № 3, с. 47-60 (2020) | Рубрики: 04.16 07.14