Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.05 Лучевое распространение звука в океане

 

Буланов В.А., Корсков И.В., Соседко Е.В. «О применении нелинейного рассеяния звука для оценки структуры и размерного состава газовых факелов в море» Подводные исследования и робототехника, 33, № 4, с. 45-52 (2020)

Новые объекты в океане, подводные газовые факелы (ГФ), образованные газовыми пузырьками, выходящими из дна моря, повсеместно встречаются в районах выброса газов как из толщи донных осадков в различных районах океана, так и в районах выгрузки газа при таянии вечной мерзлоты в арктических морях, и к ним проявляется все больше внимания. Стандартное применение рассеяния звука позволяет обнаружить наличие ГФ в море, но не позволяет в полной мере корректно оценить функцию распределения пузырьков по размерам в факеле и поэтому возникают неопределенности с оценкой мощности выброса газов из моря. Обсуждаются возможности использования метода нестационарного и нелинейного рассеяния звука для получения информации о структуре и динамике подводных газовых факелов, образованных выходом газа из морского дна. Нелинейное рассеяние звука обусловлено высокой нелинейностью пузырьковых структур в воде. Нестационарное рассеяние звука возникает вследствие переходных процессов раскачки пузырьков под действием акустических импульсов, и оно ранее использовалось для изучения распределения пузырьков в приповерхностных слоях морской воды. В работе показано, что применение нелинейного нестационарного рассеяния на встречных пучках позволит проводить дистанционную спектроскопию пузырьков в газовых факелах и проводить корректные оценки газосодержания в факелах.

Подводные исследования и робототехника, 33, № 4, с. 45-52 (2020) | Рубрики: 07.05 07.16

 

Макаров Д.В., Аллилуев А.Д. «Об экспериментальном определении пропагатора акустического поля» Подводные исследования и робототехника, 34, № 1, с. 80-83 (2021)

Рассмотрена задача о распространении звука в океане. Свойства любой волноводной трассы могут быть практически полностью описаны с помощью пропагатора акустического поля. Пропагатор представляет собой оператор, устанавливающий взаимно однозначную связь между вертикальными профилями акустического поля, соответствующими разным значениям горизонтальной координаты. Знание пропагатора позволяет точно предсказать картину звукового поля для любого источника. При использовании некоторого ортогонального базиса пропагатор может быть представлен в виде матрицы. В настоящей работе рассмотрен случай двухслойного волновода, когда верхний слой водный, а нижний – осадочный. Такая постановка задачи соответствует условиям мелкого моря. Представлен метод для измерения матричных элементов одночастотного пропагатора в условиях натурного эксперимента. Метод основан на использовании двух вертикальных антенн, одной излучающей и одной принимающей, перекрывающих водный слой. Последовательно возбуждая сигналы каждым из монополей излучающей антенны, мы можем напрямую измерить матричные элементы пропагатора. Математическую основу метода составляет аппарат функций дискретного представления переменных, устанавливающий связь между точечными значениями акустического поля и его непрерывным профилем. Показано, что в случае горизонтально-однородного волновода спектральный анализ измеренного пропагатора позволяет найти нормальные моды волновода. Ключевые слова: подводная акустика, обработка экспериментальных данных, дискретное представление переменных, вертикальная антенна, волновод, пропагатор акустического поля.

Подводные исследования и робототехника, 34, № 1, с. 80-83 (2021) | Рубрика: 07.05