Чилингаров А.О. «Принципы построения моделей передачи информации по гидроакустическому каналу» Гидроакустика, № 49, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA49.pdf (2021)

Имитационное моделирование позволяет получить информацию о характеристиках системы до её физической реализации. В работе описывается универсальная Matlab-модель системы передачи информации по гидроакустическому каналу. Модель позволяет оценить вероятностные характеристики системы передачи информации. Ключевые слова: имитационное моделирование, подводная связь, оценка параметров сигналов, модуляция, помехоустойчивое кодирование.

Букатов А.А., Соловей Н.М., Павленко Е.А. «Свободные короткопериодные внутренние волны в арктических морях России» Морской гидрофизический журнал, 37, № 6, с. 645-658 (2021)

Цель. Цель данной работы – исследование зависимости вертикальной структуры и фазовых характеристик свободных короткопериодных внутренних волн (ВВ) от стратификации плотности в Баренцевом, Карском, Лаптевых и Восточно-Сибирском морях. Методы и результаты. В результате решения основной краевой задачи типа Штурма–Лиувилля рассчитаны амплитуды вертикальной составляющей скорости, собственные частоты и собственные периоды первой моды внутренних волн. Для расчета поля плотности использовались данные реанализа World Ocean Atlas 2018 о температуре и солености за период 1955–2017 гг. с разрешением 0,25×0,25°. Проанализирована связь вертикальной структуры и дисперсионных свойств внутренних волн с распределением плотности по глубине. Показано, что осредненная по акватории моря глубина залегания максимума амплитуды вертикальной составляющей скорости ВВ в Баренцевом и Карском морях составляет в середине зимы ∼90 м и ∼75–80 м летом, в море Лаптевых и Восточно-Сибирском море ∼60 м в течение всего года. Выводы. В месяцы максимальных градиентов плотности наблюдаются самые высокочастотные и самые короткопериодные ВВ. Максимальная устойчивость вод в Баренцевом море наступает в июле–августе, в Карском – в июле–сентябре и ноябре, в море Лаптевых – в июне, ноябре, в Восточно-Сибирском море – в июле. В эти же месяцы наблюдаются максимальные значения осредненных собственных частот, минимальные значения осредненных собственных периодов и амплитуд вертикальной составляющей скорости внутренних волн.

Свергун Е.И., Зимин А.В., Жегулин Г.В. «Наблюдения внутренних волн второй моды в Белом и Баренцевом морях» Морской гидрофизический журнал, 38, № 2, с. 185-195 (2022)

Цель. Описание комплексной методики выделения внутренних волн второй моды и рассмотрение случаев их регистрации в ходе летних экспедиционных исследований, выполненных в прибрежных районах Белого и Баренцева морей, – цель данной работы. Методы и результаты. Исходными данными послужили многочасовые серии CTD-измерений c высокой дискретностью по времени в прибрежных стратифицированных районах в летние сезоны 2009–2017 гг. Рассматривались волны длительностью 5–60 мин с высотами более 1 м. Обработка наблюдений велась с использованием комплекса вейвлет- и модового анализов. Кроссвейвлет-спектр вертикальных смещений изотерм демонстрировал статистически значимое увеличение взаимной спектральной мощности с полной противофазностью, связанное со второй модой внутренних волн. Положения максимумов амплитуды волн второй моды на записях колебаний изотерм дополнительно проверялись путем расчета гидростатических нормальных вертикальных мод. Показано, что в приповерхностном сезонном пикноклине Белого моря внутренние волны второй моды регистрировались в виде одиночных волн «растяжения» со средней длительностью 10 мин и амплитудой 2 м. В Баренцевом море внутренние волны второй моды регистрировались в виде как одиночных волн «растяжения», так и последовательных волн «сжатия» и «растяжения» со средней длительностью 20 мин и амплитудой до 1,5 м. Установлено, что перемежаемость внутренних волн второй моды в рассмотренных районах Белого и Баренцева морей не превышает 1%. Выводы. В результате анализа шестилетнего архива данных экспедиционных наблюдений впервые описаны случаи регистрации внутренних волн второй моды в Белом и Баренцевом морях. Анализ более 350 ч записей колебаний температуры позволил обнаружить лишь 5 случаев проявления внутренних волн второй моды в виде волн «растяжения» и «сжатия» суммарной длительностью не более 1,5 ч, что указывает на крайне редкую частоту встречаемости таких волн на описанных акваториях.

Слепышев А.А., Носова А.В. «Вертикальный перенос импульса внутренними волнами в западной части Средиземного моря» Морской гидрофизический журнал, 38, № 4, с. 358-371 (2022)

Цель. Исследование вертикального переноса импульса внутренними волнами при учете вращения Земли и сдвигового течения в западной части Средиземного моря, изучение влияния турбулентной вязкости и диффузии на указанные волновые потоки и стоксов дрейф – цель данной работы. Методы и результаты. Для решения исходной системы нелинейных уравнений гидродинамики используется слабонелинейный подход. В первом порядке малости по амплитуде волны решается краевая задача для амплитуды вертикальной скорости, во втором порядке по амплитуде волны исследуются нелинейные эффекты: стоксов дрейф и вертикальные волновые потоки импульса. Указанная краевая задача решается двумя способами: методом возмущений, применявшимся ранее, и численным методом по неявной схеме Адамса третьего порядка точности. Метод возмущений предполагает разложение решения и частоты волны в ряд по малому параметру, пропорциональному горизонтальной турбулентной вязкости. В работе сравниваются результаты, полученные методом возмущений и численным методом. Показано совпадение результатов по расчету дисперсионных кривых обоими методами. Однако для декремента затухания волны метод возмущений дает завышенные значения, для второй моды большие, чем для первой. Вертикальные волновые потоки импульса отличны от нуля, и метод возмущений дает завышенные значения для потока uw. Вертикальный волновой поток импульса vw практически не зависит от турбулентной вязкости и диффузии, и оба метода дают для него идентичные результаты. Компонента скорости стоксова дрейфа вдоль направления распространения волны также нечувствительна к турбулентной вязкости и диффузии, в то время как поперечная составляющая равна нулю при отсутствии турбулентной вязкости и диффузии. Выводы. Метод возмущений дает завышенные значения декрементов затухания волны, волнового потока импульса uw и поперечной составляющей скорости стоксова дрейфа. На волновой поток импульса vw и продольную составляющую скорости стоксова дрейфа горизонтальная турбулентная вязкость и диффузия влияния практически не оказывают.

Чурилов С.М. «Безотражательное распространение внутренних волн в канале переменного сечения при наличии течения» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 58, № 3, с. 300-309 (2022)

В линейном приближении рассматривается распространение длинных внутренних волн произвольной формы в стационарном течении двухслойной жидкости в канале переменного сечения под крышкой. Найдены и изучены два вида течений, в которых волны распространяются без отражения. Сравнение с аналогичной задачей для каналов без течения, рассматривавшейся ранее, показало, что присутствие течения существенно сужает возможности безотражательного распространения волн. В частности, при наличии течения нет согласованных каналов, в которых волны могут распространяться без отражения на любые расстояния. Ограничение протяженности безотражательных каналов с течением обусловлено, главным образом, тем, что скорость течения изменяется гораздо быстрее, чем скорость распространения волн, и обязательно есть точка, в которой они становятся равными.

Слепышев А.А. «Вертикальный перенос импульса внутренними волнами в сдвиговом потоке при учете турбулентной вязкости и диффузии» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 58, № 5, с. 504-511 (2022)

В приближении Буссинеска рассматриваются свободные инерционно-гравитационные внутренние волны при учете турбулентной вязкости и диффузии в плоскопараллельном течении, перпендикулярном к направлению распространению волны. Для однородной стратификации и при постоянном сдвиге скорости течения аналитически решается краевая задача для амплитуды вертикальной скорости и находится дисперсионное соотношение. Мнимая часть частоты волны отрицательная, т.е. волна затухает. Определяются вертикальные волновые потоки импульса и скорость стоксова дрейфа частиц жидкости. Учет турбулентной вязкости и диффузии несколько увеличивает вертикальный волновой поток импульса, а скорость стоксова дрейфа, наоборот, уменьшает.

Львов К.П. «Прогнозные оценки коэффициента поглощения звука на высоких частотах: краткий обзор и примеры расчетов» Гидроакустика, № 45, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA45.pdf (2021)

Приведены известные выражения коэффициентов поглощения для частот более 5–10 кГц. Наиболее простые выражения зависят только от частоты, сложные зависят от частоты, температуры, солености, гидростатического давления и водородного показателя. Рассмотрены примеры значений коэффициентов для Балтийского, Баренцева, Гренландского, Красного и Японского морей, экваториального района Тихого океана. Коэффициенты поглощения определяются с использованием набора данных по Мировому океану World Ocean Atlas 2018, по данным буев Argo и системы ЕСИМО. В заключении произведено сравнение значений коэффициентов. Ключевые слова: поглощение, коэффициенты, WOA18, буи Argo, ЕСИМО

Блинов Д.А. «Влияние выбора пары полиномов на автокорреляционную функцию последовательности Голда» Гидроакустика, № 49, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA49.pdf (2021)

Приведены результаты расчётов и анализ параметров М-последовательностей автокорреляционной функции последовательности Голда. Определены неоптимальные пары характеристических полиномов 10-й степени, используемых для генерации последовательности Голда. Ключевые слова: Последовательность Голда, генератор Фибоначчи, характеристический полином, автокорреляционная функция.

Колбин П.Д., Корецкая А.С., Пузаренко А.С. «Алгоритм оценки дистанции и глубины источника гидроакустического сигнала частотноугловым методом» Гидроакустика, № 49, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA49.pdf (2021)

Разработан алгоритм обработки результатов, получаемых частотно-угловым методом оценки дистанции и глубины источника гидроакустического сигнала в режиме шумопеленгования. Алгоритм включает выделение областей возможного местонахождения источника в пространстве дальность-глубина, поиск центров масс выделенных областей, накопление значений дальности и глубины найденных центов масс на ряде последовательных интервалов времени и определение координат источника сигнала. Ключевые слова: гидроакустика, оценка координат источника сигнала, частотно-угловой метод оценки дистанции и глубины источника гидроакустического сигнала.

Горланов Н.Е., Тимошенков В.Г., Ярыгин В.А. «Статистические свойства помехи, создаваемой кильватерными следами надводных кораблей» Гидроакустика, № 49, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA49.pdf (2021)

Рассматривается нестационарная помеха, создаваемая старыми и свежими кильватерными следами надводных кораблей, прошедшими в акватории. Получены статистические характеристики эхосигналов от старых и свежих кильватерных следов, которые подтверждают большую вероятность ложной тревоги. Ключевые слова: надводный корабль, кильватерный след, помеха, резонансные пузыри, стационарность, стабильность, ложная тревога.