Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.02 Акустика мелкого моря

 

Аксенов С.П. «О возможности расчета характеристик гидроакустических полей в мелком и глубоком море с использованием модифицированного модового ВКБ-приближения» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 386-389 (2020)

Для расчета целого ряда прикладных гидроакустических задач необходимы программы, обладающие высокой производительностью и точностью описания. Выполнена доработка гидроакустической модели поля в мелком или глубоком море в модовом ВКБ-приближении, позволяющем быстро и достаточно точно вычислять передаточную функцию волновода (ПФВ) с учетом большого количества (до десяти тысяч) мод, в том числе в неоднородном волноводе. Верификация программы подтвердила высокую точность расчетов как интерференционной структуры, так и усредненных законов спадания ПФВ.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 386-389 (2020) | Рубрики: 07.01 07.02 12.01

 

Касаткин Б.А., Касаткин С.Б., Косарев Г.В. «Оценка корреляционных свойств звукового поля на апертуре приёмной системы, состоящей из комбинированных приёмников» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 147-150 (2020)

Рассматриваются особенности работы комбинированных приёмников в мелком море в инфразвуковом диапазоне частот при возбуждении звукового поля дискретными составляющими вально-лопастного звукоряда катамарана, буксирующего низкочастотный излучатель ЛЧМ-сигналов. Выполнена спектральная и взаимно- корреляционная обработка сигналов в каналах комбинированного приёмника. По результатам спектральной обработки получены оценки помехоустойчивости комбинированного приёмника при работе в условиях мелкого моря в инфразвуковом диапазоне частот. По результатам корреляционной обработки сложных ЛЧМ-сигналов получены оценки пространственно-временной структуры звукового поля на апертуре вертикально ориентированной антенны из комбинированных приёмников.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 147-150 (2020) | Рубрики: 07.02 07.19 07.20 07.22

 

Софьина Е.В., Каган Б.А., Тимофеев А.А. «Бароклинные приливные течения в безледном море Лаптевых: результаты моделирования» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 213-214 (2020)

В рамках трехмерной конечно-элементной гидростатической модели воспроизведена динамика бароклинного прилива (волна М2) в безледном море Лаптевых. Бароклинные составляющие скорости приливного течения на глубине пикноклина в центральной части моря могут достигать 1 м/c. Градиентные числа Ричардсона, характеризующие устойчивость стратифицированного сдвигового течения, меньше критического значения 0.25 отмечаются в слое от дна вплоть до глубины залегания пикноклина в шельфовой зоне моря.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 213-214 (2020) | Рубрики: 07.02 07.03

 

Гасников О.А. «Технология автоматизированного районирования акваторий Мирового океана по гидрофизическим условиям» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 223-225 (2020)

Описана новая технология обработки океанографической информации в интересах обеспечения подводных работ на основе анализа числовых последовательностей. Приведён пример расчёта для одного из районов Норвежского моря с использованием данных буёв АРГО. Показано, что автоматизированная обработка данных на основе анализа числовых последовательностей вполне применима для оценки гидролого-акустических условий. Делается вывод, что предлагаемая технология обработки вполне адекватно описывает климатический режим акватории и может быть использована для автоматизированного районирования Мирового океана.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 223-225 (2020) | Рубрики: 07.02 07.03 12.01

 

Бейзель С.А., Гусев О.И., Кихтенко В.А., Чубаров Л.Б. «Оценка цунамиопасности бухты Бечевинской (Полуостров Камчатка): методика и результаты» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 243-246 (2020)

Предложены методика, алгоритмы и программы для вероятностной оценки цунамиопасности бухты Бечевинской с целью выбора вариантов размещения в ее акватории плавучих хранилищ сжиженного газа и волнозащитных сооружений. Методика включает анализ сейсмотектоники региона, конструирование каталога модельных цунамигенерирующих землетрясений, определение их статистических характеристик, сценарное численное моделирование динамики волн цунами, определение значений меры волнового воздействия, которые могут быть превышены c заданной повторяемостью, например, «в среднем 1 раз в 100 лет».

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 243-246 (2020) | Рубрики: 07.02 07.14

 

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «3D численное моделирование гидроакустических волн и волн Рэлея–Шолте на шельфе с плавной стратификацией дна» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 277-279 (2020)

На основе применения метода конечных элементов выполнено 3D численное моделирование донных сейсмических и гидроакустических волн (видеоимпульсы), излучаемых монополем в акватории шельфа, с учетом особенностей, обусловленных присутствием рыхлых донных морских осадков. Показано, что в структуре с плавной стратификацией донной толщи по упругим параметрам возбуждается гидроакустическая волна, а также дублет (волна Рэлея–Шолте).

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 277-279 (2020) | Рубрика: 07.02

 

Григорьев В.А., Петников В.Г. «Влияние неоднородностей скорости звука в морском дне на интерференционную структуру акустического поля в мелком море» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 366-369 (2020)

Выполнены расчеты интерференционной структуры низкочастотного акустического поля в водном слое для одного из районов Карского моря. Для расчетов были использованы данные 3D сейсморазведки, позволившие получить пространственно-неоднородное распределение скорости звука в верхнем слое донных осадков. В рамках модового описания акустического поля показано, что на расстояниях от источника звука от трех до десяти глубин водного слоя для адекватного численного моделирования необходимо учитывать не только нормальные моды, но и квазимоды. Необходимо также принимать во внимание межмодовое взаимодействие, связанное с неоднородностями морского дна. Впервые получены уравнения, позволяющие учитывать взаимодействие между модами, среди которых присутствуют квазимоды.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 366-369 (2020) | Рубрика: 07.02

 

Гулин О.Э., Ярощук И.О. «Потери при распространении низкочастотного звука в мелком море с горизонтально-неоднородным случайным импедансом дна» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 370-373 (2020)

Рассматривается задача о влиянии горизонтально-неоднородного импеданса жидкого дна, заданного случайными гауссовыми процессами скорости звука и плотности, на распространение низкочастотного звука в мелководном волноводе. Параметры модели привязаны к условиям распространения звука в регионах морей арктического шельфа. На примере статистического моделирования интенсивности звукового поля показано, что флуктуации скорости звука и плотности в дне приводят к аналогичным эффектам, которые были установлены ранее для флуктуаций скорости звука в водном слое. Изменения в законе спадания интенсивности в значительной мере определяются радиусом корреляции неоднородностей и средней проницаемостью дна, приводящей к затуханию звука при распространении в волноводе.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 370-373 (2020) | Рубрика: 07.02

 

Волков М.В., Кучер К.М., Луньков А.А., Макаров М.М., Петников В.Г., Шатравин А.В. «Звукоподводная связь в мелководной акватории, покрытой льдом. Численное моделирование и натурный эксперимент на озере Байкал» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 374-377 (2020)

С помощью численного моделирования и в натурном эксперименте продемонстрированы возможности звукоподводной связи с применением вертикальных приемных антенн в мелководной акватории, покрытой льдом. Глубина акватории выбиралась много меньшей, чем расстояние до приемной антенны (сотни метров). Антенны перегораживали весь водный слой. Исследовалась возможность передачи сигнала на несущей частоте 735 Гц с кодированием информации методом двоичной фазовой манипуляции. Эксперимент был проведен на оз. Байкал при толщине ледового покрова от 60 до 70 см. Показано, что в случае применения вертикальной антенны коэффициент битовых ошибок уменьшается до 5%, тогда как при использовании приемников той же антенны по отдельности он не опускается ниже 18%.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 374-377 (2020) | Рубрика: 07.02

 

Шатравин А.В. «Экспериментальное исследование влияния антропогенных и природных шумов на эффективность акустической связи в мелком море» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 378-381 (2020)

Аддитивный шум является одной из наиболее значимых помех для подводной акустической связи. Как правило, при достижении некоторого порогового значения отношения шум/сигнал происходит резкий рост количества битовых ошибок передачи информации, и уже при превышении этого порогового значения всего на несколько дБ качество связи оказывается недопустимо низким. В представленной работе на основе экспериментальных данных исследуется влияние нестационарности наблюдаемых в мелком море антропогенных и природных шумов на эффективность когерентной акустической связи.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 378-381 (2020) | Рубрика: 07.02

 

Есипов И.Б., Кенигсбергер Г.В., Попов О.Е., Поддубняк В.Я., Михеев В.И. «Флюктуации акустических сигналов при распространении звука в прибрежном клине» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 398-401 (2020)

Приводятся результаты морских экспериментов по изучению короткопериодных флюктуаций сигналов в прибрежном клине Чёрного моря на стационарных трассах при среднем уклоне дна около 25°. Определены спектры и характерные периоды флюктуаций амплитуды, азимутальных углов, углов скольжения и времени приходов импульсных сигналов. Обсуждаются основные причины, вызывающие флюктуации характеристик сигналов в условиях выраженной горизонтальной рефракции.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 398-401 (2020) | Рубрика: 07.02

 

Кудрявцев А.Н., Михайлова У.В. «Явление гистерезиса при взаимодействии косых гидравлических прыжков на мелкой воде» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1135-1145 (2023)

Проведено исследование отражения гидравлических прыжков на мелкой воде. Получены теоретические критерии перехода между регулярным и маховским отражениями, показано существование области углов падения, в которой возможны оба типа отражения. При численном моделировании наблюдался согласующийся с теоретическими предсказаниями гистерезис перехода. Показано, что гистерезис может быть получен при плавном изменении как угла клина, генерирующего гидравлический прыжок, так и числа Фруда набегающего потока.

Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1135-1145 (2023) | Рубрика: 07.02

 

Егоров К.Л., Булгаков К.Ю. «Влияние ветровых волн на формирование скорости ветра в приводном слое атмосферы в условиях динамически гладкой поверхности» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 16, № 4, с. 18-31 (2023)

Одним из факторов проявления влияния ветровых волн на вертикальное распределение параметров в турбулентном приводном слое атмосферы является создаваемый волнами дополнительный поток импульса. В известных исследованиях, связанных с моделированием и анализом проявлений волнового потока импульса, волновая поверхность считается динамически шероховатой, так что эффектами молекулярной вязкости пренебрегается. В настоящей работе выполнена оценка проявления волновых потоков импульса при скоростях ветра, при которых волновая поверхность океана может считаться как динамически гладкая. Используются некоторые известные теоретические положения и экспериментальные результаты работ, связанных с изучением структуры потока над динамически гладкой поверхностью. Анализируется и устанавливается связь между безразмерной толщиной вязкого слоя и безразмерной шероховатостью гладкой поверхности. Формируются уравнения движения с учётом проявления трёх факторов: молекулярных, турбулентных и волновых потоков импульса. Описываются модели, основанные на данных уравнениях. Обсуждается выбор постоянных коэффициентов, которые задаются в расчетах с данной моделью. Приводятся отдельные результаты расчётов и анализ вертикальных профилей скорости ветра и зависимости коэффициента трения от скорости ветра при различных условиях ветрового волнения.

Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 16, № 4, с. 18-31 (2023) | Рубрика: 07.02

 

Аксенов А.В. «Эквивалентность систем уравнений двумерной мелкой воды над горизонтальным и наклонным дном» Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, № 6, с. 62-64 (2023)

Получено точечное преобразование, определяющее эквивалентность систем уравнений двумерной мелкой воды над горизонтальным и наклонным дном. Найдены симметрии этих систем уравнений.

Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, № 6, с. 62-64 (2023) | Рубрика: 07.02