Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.14 Акустика морских осадков, ледяного покрова, подводная сейсмоакустика

 

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

Гидроакустика, № 45, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA45.pdf (2021) | Рубрики: 07.04 07.14

 

Ткачева Л.А. «Движение сферы в жидкости под ледяным покровом при неравномерном сжатии» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 2, с. 12-24 (2022)

С использованием метода мультипольных разложений в рамках линейной потенциальной теории волн построено решение задачи о движении сферы в идеальной несжимаемой жидкости бесконечной глубины под ледяным покровом при неравномерном сжатии. Исследованы гидродинамические нагрузки, действующие на тело: волновое сопротивление, боковая и подъемная силы, а также прогиб ледяного покрова в зависимости от его толщины, скорости тела, глубины погружения и направления движения.

Прикладная механика и техническая физика, 83, № 2, с. 12-24 (2022) | Рубрики: 07.11 07.14

 

Стурова И.В. «Задача Коши–Пуассона для жидкости со сдвиговым течением и неравномерно сжатым ледяным покровом» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 69-76 (2022)

В линейном приближении решена трехмерная нестационарная задача о генерации изгибногравитационных волн, вызванных начальным осесимметричным возмущением жидкости, на поверхности которой плавает безграничный ледяной покров, моделируемый тонкой упругой пластиной с учетом продольных, поперечных и сдвиговых сжимающих усилий. В невозмущенном состоянии обе горизонтальные компоненты скорости жидкости линейно меняются по глубине. Получено интегральное представление решения, описывающего поведение ледяного покрова.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 69-76 (2022) | Рубрика: 07.14

 

Нестеров С.В. «Собственные частоты и формы сейш в канале переменной глубины» Прикладная математика и механика, 86, № 3, с. 365-369 (2022)

Рассмотрены стоячие волны (сейши) в прямоугольном канале переменной глубины в случае, когда глубина канала монотонно меняется от нулевого значения. Для решения задачи использован модифицированный метод укоренной сходимости. Найдены формы сейш в зависимости от ширины канала для различных профилей дна. Проанализировано поведение собственных частот для различных отношений между глубиной и шириной канала.

Прикладная математика и механика, 86, № 3, с. 365-369 (2022) | Рубрика: 07.14

 

Григорьев В.А. «Оценка скорости звука в газонасыщенном слое осадков по времени прихода сигнала послевестника» Акустический журнал, 68, № 3, с. 288-299 (2022)

В рамках численного моделирования рассмотрено распространение низкочастотного звукового импульса в мелководном волноводе, состоящем из трех жидких слоев: водного слоя (толщиной 30 м, со скоростью звука 1500 м/с), слоя газонасыщенных осадков (0.4 м, 300 м/c) и нижнего полупространства (1560 м/с). Подобная ситуация имеет место на озере Кинерет. Показано, что при расположении источника и приемника вблизи дна на расстоянии порядка 10 глубин волновода друг от друга, в принимаемом сигнале хорошо наблюдаются два типа импульсов, значительно разделенных по времени прихода. Сначала приходит группа импульсов, соответствующая скорости звука в водном слое. Затем приходит одиночный импульс – послевестник. Он приходит с существенной задержкой и соответствует распространению звука в низкоскоростном газонасыщенном слое осадков. Модовый анализ показывает, что послевестник представляет собой весьма необычную первую моду (так называемую втекающую нормальную моду), захваченную газонасыщенным слоем подобно подводному звуковому каналу в океане. Скорость распространения импульса первой моды оказывается близка к скорости звука в газонасыщенном слое в достаточно широком диапазоне частот, что дает возможность оценки этой скорости по времени прихода послевестника.

Акустический журнал, 68, № 3, с. 288-299 (2022) | Рубрика: 07.14

 

Носов М.А., Большакова А.В., Семенцов К.А. «Энергетические характеристики очагов цунами и механизм генерации волн сейсмическими движениями океанического дна» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 98-104 (2022)

Представлен физический анализ процесса формирования волн цунами сейсмическими движениями дна. Для набора сильных подводных землетрясений выполнены оценки работы, совершаемой против сил гидростатического давления при косейсмических смещениях дна, а также доступной потенциальной энергии – энергии цунами. Показано, что к волнам цунами переходит незначительная доля энергии землетрясения (от 0.004% при Mw=7 до 0.16% при Mw=9), в то время как работа против сил гидростатического давления по абсолютной величине сопоставима с энергией землетрясения, оцениваемой по формуле Канамори.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 98-104 (2022) | Рубрика: 07.14

 

Чеверда В.А., Протасов М.И., Лисица В.В., Решетова Г.В., Петров Д.А., Мельник А.А., Шиликов В.В., Мельников Р., Волянская В.В. «Трехмерная модель нефтегазовых резервуаров на основе обработки рассеянных сейсмических волн методом гауссовых пучков» Геология и геофизика, № 1, с. 130-146 (2022)

Эффективность разработки нефтегазового месторождения во многом определяется полнотой понимания его геологического строения. В последнее десятилетие все большее внимание привлекают сложнопостроенные карбонатные резервуары, обладающие коллекторами трещиноватого типа. Настоящая статья посвящена разработанной в ООО «РН-КрасноярскНИПИнефть» совместно с ИНГГ им. А.А.Трофимука СО РАН технологии построения трехмерных изображений сложноустроенных резервуаров в рассеянных сейсмических волнах с привлечением гауссовых пучков. Для ее апробации была построена специальная синтетическая модель, реалистично отображающая один из лицензионных объектов ПАО «НК «Роснефть». Для этой модели было выполнено полномасштабное трехмерное сейсмическое моделирование, что обеспечило нас синтетическими волновыми полями и открыло возможность проведения полностью контролируемых численных экспериментов по реконструкции геологического строения изучаемого объекта. Одной из отличительных особенностей построенной цифровой модели/цифрового двойника является представление разломов не как некоторых идеальных поверхностей скольжения, а в виде трехмерных геологических тел, заполненных тектонической брекчией. Для моделирования такой брекчии и геометрии этих тел была выполнена серия численных экспериментов, моделирующих геомеханические процессы формирования разломов. Для подбора параметров используемого при этом метода дискретных элементов привлекалась информация, полученная путем геофизических исследований в горизонтальных скважинах, пересекающих разлом в пределах геологического прототипа построенной цифровой модели.

Геология и геофизика, № 1, с. 130-146 (2022) | Рубрики: 07.14 09.02

 

Семинский К.Ж., Черемных А.В., Хлыстов О.М., Ахманов Г.Г. «Разломные зоны и поля напряжений в осадках озера Байкал: тектонофизическая интерпретация гидроакустических и геофизических данных» Геология и геофизика, № 7, с. 1016-1034 (2022)

В результате комплексного анализа сейсмических, сейсмо- и гидроакустических материалов составлена схема разрывов, нарушающих осадки центральной части Средней котловины оз. Байкал. На основе ее тектонофизического анализа впервые показано, что разломная структура осадочной толщи является зонно-блоковой, т. е. представляет сеть зон повышенной плотности разрывов, которые ограничивают слабонарушенные блоки. В строении крупных разломных зон северо-восточного простирания (Ольхонский, Береговой, Гидратный, Святоносский) главную роль играют магистральные сместители или их сегменты, оперяемые вторичными нарушениями. Поперечные северо-западные структуры выражены в чехле осадков широкими зонами сгущения сравнительно мелких разрывов, т. е. представляют ранние стадии развития разломов фундамента, разделяющих впадину в продольном направлении на крупные фрагменты. Зонно-блоковая структура осадочной толщи формировалась в поле напряжений сдвига, а затем в поле растяжения, которые соответствуют известным стадиям развития Байкальского рифта – ранне- и позднеорогенной. На современном этапе тектогенеза выделенная сеть разломных зон контролирует газовую (газогидратную) и сейсмическую активность недр. Гидратоносные грязевые вулканы и сипы приурочены к крупным разрывам, а эпицентры землетрясений тяготеют к разломным зонам, образуя скопления в узлах сочленения крупных северо-восточных сбросов с зонами растяжения северо-западной ориентировки и субширотными левосторонними сдвигами.

Геология и геофизика, № 7, с. 1016-1034 (2022) | Рубрика: 07.14

 

Львов К.П. «Оценивание ВРСЗ, коэффициентов поглощения и волнения по данным системы усвоения океанографических данных ГМЦ РФ» Гидроакустика, № 46, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA46.pdf (2021)

Рассмотрены возможности оценивания ВРСЗ, коэффициентов поглощения и волнения по выходным данным оперативной океанологии – системы усвоения океанографических данных гидрометеорологического научно-исследовательского центра РФ. Приведены примеры расчетов по данным термохалинных полей (температура и солёность по глубине и координатам) для мелкого моря (Белое море) и глубокого моря (Японское море). Для сопоставления заимствованы соответствующие ВРСЗ из электронного атласа «Атлас морей России и ключевых районов Мирового океана» единой государственной системы информации об обстановке в Мировом океане. Ключевые слова: ВРСЗ, коэффициент поглощения, волнение, ГМЦ РФ, мелкое море, глубокое море, формула Вильсона, формула Вадова.

Гидроакустика, № 46, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA46.pdf (2021) | Рубрика: 07.14

 

Королёва К.С., Потапов И.И. «О развитии донных форм, возникающих при набегании осветленного турбулентного потока на несвязное дно» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 1, с. 80-88 (2022)

Рассмотрена задача о набегании осветленного турбулентного потока на размываемое дно. Для решения задачи предложена математическая модель, включающая уравнения Рейнольдса, уравнения переноса кинетической энергии и диссипации турбулентности. Изменения донной поверхности описаны с использованием оригинального уравнения донных деформаций, построенного на основе аналитической модели движения влекомых наносов. Предложен алгоритм решения задачи с помощью метода контрольных объемов. C использованием численного моделирования показано, что при размыве дна осветленным потоком формируется волновой пакет донных волн малой крутизны. Также показано, что скорость движения донных волн, полученная в ходе численного расчета, хорошо согласуется со скоростью движения донных волн, вычисленной по асимптотической аналитической формуле.

Прикладная механика и техническая физика, 83, № 1, с. 80-88 (2022) | Рубрика: 07.14

 

Левченко Д.Г. «Влияние придонных течений на регистрацию сейсмических сигналов на морском дне» Океанология, 62, № 5, с. 768-784 (2022)

Регистрация сейсмических сигналов на дне акваторий в большинстве случаев сопровождается интенсивными помехами, источниками которых являются придонные течения. До настоящего времени не найдены действенные способы борьбы с этим явлением, существенно затрудняющим развитие морской сейсмологической сети. Основные проблемы состоят в том, что подобные помехи возбуждаются как на элементах оборудования, которые по условиям эксплуатации должны находиться на донной поверхности, так и на неровностях дна. В предлагаемой работе рассматривается ряд механизмов возбуждения таких помех, в том числе, за счет прямого воздействия стационарного и нестационарного потоков на чувствительные элементы донных сейсмографов и вследствие генерации в водной среде сейсмоакустических полей при вихревом и турбулентном течениях. Сравниваются результаты регистрации сейсмических сигналов на дне, в толще осадков и в донной скважине при наличии интенсивных помех от течений. Приводится ряд практических рекомендаций по существенному снижению влияния подобных помех.

Океанология, 62, № 5, с. 768-784 (2022) | Рубрики: 04.11 07.14

 

Малла Редди П., Венугопал М., Раджита Г. «Исследование распространения сдвиговых волн в первоначально напряженном триклинном слое, расположенном между трансверсально-изотропным упругим и неоднородным пористо-упругим полупространствами» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 2, с. 94-103 (2022)

Исследуется распространение сдвиговых волн в первоначально напряженном триклинном слое, расположенном между двумя полупространствами. Верхнее полупространство полагается трансверсально-изотропным упругим, нижнее - неоднородным изотропным пористо-упругим. Для нижнего полупространства задача сводится к дифференциальному уравнению Уиттекера. Для слоя и полупространств построены частотные уравнения. Исследованы зависимости фазовой скорости от начального напряжения, пористости и неоднородности материала.

Прикладная механика и техническая физика, 83, № 2, с. 94-103 (2022) | Рубрики: 04.14 06.01 07.14