Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.07 Скорость и затухание акустических волн

 

Дегтяр А.Д., Маленко Ж.В., Ярошенко А.А. «Изменчивость скорости звука в Черном море» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 359 (2023)

Скорость звука является важнейшей первичной акустической характеристикой водной среды, определяющей условия распространения в ней акустических колебаний. Среднее значение скорости звука у поверхности по акватории Черного моря изменяется от 1458 до 1514 м/с. Максимальное значение скорости звука у поверхности (июль–август) 1507–1514 м/с, а минимальное (январь–март) 1463–1458 м/с. Значительная изменчивость скорости звука от 1440 до 1520 м/с в слое воды 0–75 м обусловлена изменчивостью температуры воды, а менее интенсивная изменчивость от 1455 до 1472 м/с в слое 75–150 м обусловлена влиянием солености. Ниже 200 м скорость звука практически постоянна (от 1469 до 1502 м/с). Для решения задач о распространении звука важно не абсолютное значение скорости звука, а зависимость скорости от глубины – профиль скорости звука. В работе приводятся среднемесячные профили температуры и скорости звука для центральной части Черного моря до глубины 200 м. Летом температура воды в верхних слоях увеличивается, а с нею увеличивается и скорость звука. С увеличением глубины происходит понижение температуры, а, следовательно, и уменьшение скорости звука. На глубине 40 м наблюдается минимум скорости звука. С увеличением глубины происходит повышение температуры, а, следовательно, и повышение скорости звука. Ниже 100 м температура практически постоянна и не зависит от сезонных изменений и сохраняется постоянной в течение всех времен года, а, следовательно, и профиль скорости звука для данного места не меняется, так как на больших глубинах он определяется лишь ростом гидростатического давления. Во время зимних месяцев температура воды у поверхности понижается, а частые шторма приводят к перемешиванию водных масс. В результате слой скачка температуры и ПЗК исчезают (январь–март). В ноябре–декабре возможно образование двухосевого ПЗК. Одна ось канала находится на поверхности, а другая на глубине. В апреле ось ПЗК находится на глубине 35 м, в мае–сентябре на 40 м, в декабре на 45 м, ноябре–декабре на 50 м. Ниже 120 м профиль скорости звука практически постоянен.

Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 359 (2023) | Рубрики: 04.07 07.05 07.07 07.20

 

Львов К.П. «Оценки скорости звука в Ладожском озере» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 360-365 (2023)

Рассмотрены оценки вертикального распределения скорости звука глубоководного района Ладожского озера для июня–августа. Район с глубинами 140–230 м расположен восточнее выхода из зал. Найсмери, юго-восточнее м. Куркиниеми. Средняя минерализация основной водной массы Ладожского озера составляет ∼0.064 г/кг (2019 г.) и обладает малой пространственной и временной изменчивостью. Наибольшие значения средней температуры верхнего слоя воды достигают в начале августа ≈16°С. На глубине – холодная 4-градусная вода, т.н. 4-градусная изотерма, максимум плотности пресной воды. Расчеты скорости звука выполнены по in situ измерениям температуры как функции глубины по данным института озероведения РАН. Использовались формулы Чена и Миллера (1977 г., 1986 г.), формула ВНИИФТРИ (2002 г.) и упрощенная формула. Приведены статистические характеристики сравнения на 41 горизонте (0, 5, 10, …., 190, 195, 200 м) – среднее отклонение, среднеквадратичное отклонение, наибольшие отрицательные и положительные отклонения. Для сравнения приведены графики профилей вертикального распределения скорости звука in situ измерений гидроакустическим измерителем скорости звука miniSVP.

Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 360-365 (2023) | Рубрики: 04.07 07.07 07.20