В разпространението на звука в океана

Хидродинамиката на морските течения и вълните хидродинамика - към повърхността (вятър), приливите и отливите - изпълнени изследването на водите на океана, като един вид несвиваем среда.

Въпреки това, има площ от морето на физиката, е строго необходимо да се помисли за свойствата на водата като сгъстим, гъвкав орган. Това е - морската акустиката, теорията за разпространение на звуковите вълни в океана. Първоначално смятахме, че водата на компресия се подчинява Бойл. изведен прилага изотермични промяна обем газ. Въпреки това, при такива условия ще се случи във водния издръжливи - аудио - вълни, които биха се разпространяват със скорост по-ниска, отколкото в действителност се наблюдава. В действителност, това е около 1500 м / сек. От това следва, че високите честотни трептения на поради топлината, генерирана от свиването на вода, има време да се изхвърля в околната среда и компресия настъпва адиабатно (Поасон).

В момента скоростта на звука в океанската вода се измерва много точно. Необходими са Такива измервания за практически цели - да се определи разстоянието от източника на звук към дъното на времето, разделяща изпращането на пристигането на ехо сигнал, както и за определяне на разстоянията в хоризонтална равнина, когато хидроакустични посока намиране на предмети и сонар. Може да се предположи, че скоростта на звука С в морската вода, свързан с температурата и солеността на δ S (грам на литър) с достатъчна надеждност от емпирични връзка

с = 1,450 + 4,206δ - 0,0366δ 2 + 1137 (С - 35) м / сек

Тази зависимост от скоростта на звука в налягането на водата играе решаваща роля в един много интересен и важен феномен, който е едновременно отворени LM Brehovekim в дълбоки води и чуждестранни физиците в океана.

Разпределение на температурата и солеността на океана, така че на дълбочина от около 1200 m, обикновено намалява скоростта на звука под влиянието причините отчита корекция термини в писмен съотношение. В по-голяма дълбочина на скоростта на звука се увеличава постепенно, преминавайки през най-малко на дълбочина от 1200 м.

Типични разпространение на звука скорост на дълбочините, показани на фигурата, от дясната страна на схема "акустичен лъч".

Аудио канал в океана

В самото точка на диаграма показва местоположението на източника на звука, звукът изпращане "лъчи" в различни посоки. За по-голяма яснота и за по-малък мащаб диаграма разстояния в хоризонтална посока и сектор - не са едни и същи: вертикалната скала е по-голяма от 10 пъти.

Когато светлинните лъчи се разпространяват в околната среда, в която скоростта на светлината не е константа, а след това лъчите се пречупват от повече или по-сложни закони. В този случай, се преминава от точка А звукова вълна размножителен в среда, където скоростта на звука варира от слой на слой. Така че, тук също трябва да спазваме кривината на начините, по които се разпространяват вълните: пречупване трябва да се случи "звукови лъчи". Фигурата показва извита пътя на лъчите, частично са подложени на отражението от повърхността на океана, частично сменя посоката си от законите за пречупване. Резултатът от такъв лъч поведение ясно се вижда на фигурата: при ниска скорост на звука във водата произхожда оригиналната аудио канал, при което по-голямата част от енергията се концентрира, източника на звука се изпраща от точка А.

Ако някъде в точка Е на тази ос, за да поставите звук приемника - хидрофон, тя може да улови звуков сигнал от А най-много големи разстояния. Например, когато първите опити в Атлантическия океан и експлозията звучат 1.8 кг вещество е било регистрирано на приемащото устройство на разстояние от 1700 км, а след подобряване на оборудването - на разстояние от 4200 km. Смята се, че при липсата на повишаване на дъното на приемане на звук диапазона начини могат да достигнат до 15 хиляди души. Км. Audio Return Channel - един от най-интересните открития на последно време в областта на морското акустика.

Сподели с приятели