Propagarea sunetului în ocean

Hidrodinamicii curenților marini și hidrodinamică val - suprafața (vânt) și a mareelor ​​- intalnit studiul apelor oceanului, ca un fel de mediu incompresibil.

Cu toate acestea, există o zonă de mare fizicii, este foarte necesar să ia în considerare proprietățile apei ca un corp compresibil, elastic. Aceasta este - acustica mare, teoria de propagare a undelor acustice în ocean. Inițial am crezut că apa de compresie se supune Boyle. aplicat izoterma scoase schimbarea volumului de gaz. Cu toate acestea, în astfel de condiții ar avea loc în apă elastic - audio - valuri care să se propage la viteze mai mici decât de fapt observat. De fapt, este de aproximativ 1500 m / sec. Rezultă că oscilațiile de înaltă frecvență, datorită căldurii generate de compresia apei, nu are timp să se descarce în mediu și comprimare are loc adiabatic (Poisson).

În prezent, viteza sunetului în apa oceanului este masurata foarte precis. Astfel de măsurători sunt necesare în scopuri practice - pentru a determina distanța de la sursa de sunet la partea de jos a timpului de separare trimiterea de sosire a semnalului ecou, ​​precum și pentru determinarea distanțelor în direcțiile orizontale atunci când direcția hydroacustice găsi obiecte și sonar. se poate presupune că sunetul de viteză C, în apa de mare asociată cu temperatura și salinitatea δ S (grame pe litru) cu suficientă fiabilitate prin relația empirică

c = 1450 + 4,206δ - 0,0366δ 2 + 1,137 (S - 35) m / sec

Această dependență de viteza sunetului în presiune a apei joacă un rol esențial într-un fenomen foarte interesant și important, care a fost deschis atât LM Brehovekim în mare adâncime și fizicienii străini în ocean.

Distribuția temperaturii și salinității în ocean, astfel încât la o adâncime de aproximativ 1200 m, de obicei scade viteza sunetului în cauzele de influență au reprezentat termeni de corecție în raportul scris. La adâncimi mai mare viteza crește de sunet treptat, trecând printr-un minim la o adâncime de 1200 m.

distribuție tipică a vitezei sunetului la adâncimi prezentate în figură, în partea dreaptă a diagramei „raza acustică“.

canal audio în ocean

Chiar punctul O diagramă indică localizarea sursei de sunet, sunetul trimițând „raze“ în direcții diferite. Pentru claritate și pentru distanțe graficul la scară compactitatea în direcția orizontală și verticală - nu sunt la fel: scara verticală este mai mare de 10 ori.

Atunci când razele de lumină sunt distribuite în mediul în care viteza luminii nu este constantă, atunci razele sunt refractate de o putere mai mult sau mai puțin complexe. În acest caz, trece de la punctul A undă de sunet de înmulțire într-un mediu, în care viteza sunetului variază de la strat la strat. Deci, aici, ar trebui să observăm curbura modurile în care valurile se propage: refracție ar trebui să apară „grinzi de sunet“. Figura prezintă traiectoria curbată a razelor, reflecție parțial de la suprafață supuși oceanului, își schimbă parțial direcția de legile de refracție. Rezultatul unui astfel de comportament de raze se vede clar în figura: la o viteză redusă a sunetului în apă provenit canal audio original, în care partea predominantă a energiei este concentrată, sursa de sunet fiind trimis de la punctul A.

Dacă undeva în punctul E de pe această axă pentru a plasa receptorul canalul de sunet - un hidrofon, acesta poate prinde un semnal sonor de la A la distanțe foarte mari. De exemplu, atunci când primele experimente în Oceanul Atlantic și explozia de sunet 1.8 kg substanță a fost înregistrată dispozitivul primește la o distanță de 1700 km, iar după îmbunătățirea echipamentelor - la o distanță de 4200 km. Se crede că, în absența creșterii în partea de jos la recepția de sunet moduri de gama ar putea ajunge până la 15 mii. Km. Canal de retur audio - una dintre descoperirile cele mai interesante din vremurile recente în domeniul acusticii mării.

Partajați-le cu prietenii tăi