Акустический журнал, 2023, T. 69, № 5, стр. 576-583

Влияние осадочного слоя дна на распространение каустических пучков в океанических волноводах

Ю. В. Петухов a*, Е. Л. Бородина a**

a Институт прикладной физики РАН
603950 Нижний Новгород, ул. Ульянова, 46, Россия

* E-mail: yuvpetukhov@yandex.ru
** E-mail: borodina@appl.sci-nnov.ru

Поступила в редакцию 29.11.2022
После доработки 31.01.2023
Принята к публикации 22.06.2023

Аннотация

Численным моделированием с использованием модовой теории исследованы закономерности пространственного (по глубине и горизонтальному расстоянию) распределения интенсивности акустического поля, формируемого при многократном взаимодействии каустического пучка со слоистым дном в мелководном океаническом волноводе с открытым ко дну подводным звуковым каналом. Установлено, что при значениях скорости звука у верхней границы в осадочном слое, меньших значения скорости звука у дна в водном слое, возможно формирование многопучковой структуры акустического поля. Выяснено, что, начиная с определенных расстояний, вновь формируемые пучки могут играть основную роль в пространственном распределении интенсивности акустического поля.

Ключевые слова: океанические волноводы, подводные звуковые каналы, тональное излучение, вертикальные антенны, каустические пучки, осадочные слои

Список литературы

  1. Петухов Ю.В. Звуковой пучок с минимальной геометрической расходимостью волнового фронта по трассе распространения в стратифицированном океаническом волноводе // Акуст. журн. 1994. Т. 40. № 1. С. 111–120.

  2. Петухов Ю.В. Формирование преобладающих по интенсивности узких звуковых пучков в стратифицированных океанических волноводах // Акуст. журн. 1995. Т. 41. № 5. С. 807–813.

  3. Петухов Ю.В., Абросимов Д.И., Бородина Е.Л. Каустики и слаборасходящиеся пучки лучей в стратифицированных океанических волноводах // Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 3. С. 367–374.

  4. Петухов Ю.В., Бурдуковская В.Г. Формирование каустических пучков в рефракционном океаническом волноводе // Акуст. журн. 2015. Т. 61. № 4. С. 490–499.

  5. Петухов Ю.В., Бурдуковская В.Г., Бородина Е.Л. Формирование слаборасходящегося каустического пучка в открытом ко дну подводном звуковом канале // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 1. С. 59–72.

  6. Петухов Ю.В., Бурдуковская В.Г., Бородина Е.Л. Каустические и слаборасходящиеся пучки в горизонтально неоднородных океанических волноводах // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 2. С. 181–197.

  7. Петухов Ю.В., Бородина Е.Л. Влияние неровностей дна на распространение каустических пучков в океанических волноводах // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 5. С. 505–513.

  8. Абросимов Д.И., Петухов Ю.В. Влияние дифракционных эффектов на формирование слаборасходящихся пучков в подводном звуковом канале // Акуст. журн. 1997. Т. 43. № 4. С. 437–447.

  9. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973. 343 с.

  10. Hamilton E.L. Compressional-wave attenuation in marine sediments // Geophysics. 1972. V. 37. № 4. P. 620–646.

  11. Голубев В.Н., Петухов Ю.В., Шаронов Г.А. Исследование акустических характеристик верхнего осадочного слоя в глубоком океане // Акуст. журн. 1988. Т. 34. № 1. С. 200–201.

  12. Голубев В.Н., Петухов Ю.В. Параметры звукового канала в осадочном слое глубоководного океанического волновода // Акуст. журн. 1991. Т. 37. № 1. С. 196–202.

  13. Бурлакова И.Б., Голубев В.Н., Петухов Ю.В., Славинский М.М. Зоны повышенной озвученности вблизи поверхности открытого ко дну подводного звукового канала в глубоком океане // Акуст. журн. 1990. Т. 36. № 2. С. 362–364.

  14. Porter M.B. The KRAKEN Normal Mode Program // 2001. 207 p. https://oalib-acoustics.org/website_resources/AcousticsToolbox/manual/kraken.html

  15. Петухов Ю.В. Лучевые и дифракционные слаборасходящиеся пучки в океанических волноводах // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 3. С. 409–419.

Дополнительные материалы отсутствуют.