Переход на стартовую страницу книги Гликмана А.Г. "Спектральная сейсморазведка - истоки и следствия"
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En
 приобрести книгу 

6. О распространении звука в слоистых средах

     Распространение поля упругих колебаний вдоль плоскопараллельных структур принято рассматривать чисто геометрически. Если расстояние от источника поля меньше толщины слоя, то закон затухания соответствует закону затухания сферических волн, а если больше - то цилиндрических. Почему никто не обратил внимания на то, что при практических измерениях почти всегда все происходит совсем не так - не знаю.

6.1. Затухание звука при распространении его в слоистых средах

     Во всяческих научных трактатах по акустике твердых сред и сейсморазведке на первом месте по популярности стоит скорость (кинематические характеристики поля упругих колебаний), а на втором - затухание. Способа определить уровень (величину) поля упругих колебаний не существует, а следовательно, не существует и метрологически корректных способов измерения затухания, и поэтому разного рода формулировок, мнений, запретов и т.п. - больше, чем достаточно. Так, любые непонятности в результатах акустических измерений можно не задумываясь объяснять своеобразием затухания, а еще лучше - поглощением, и никто возражать не будет.
     То, что поглощение существует - бесспорно. Ведь любой акустический сигнал рано или поздно исчезнет, перейдя в тепло. Но вот оценить скорость этого перехода является серьезной, и пока еще неразрешенной проблемой. Для обычных звукопроводящих сред при небольшой протяженности измерительной базы затуханием как следствием поглощения можно пренебречь. О том, что для сред типа стекла и оргстекла это именно так, свидетельствует то, что в пластинах из этих материалов можно наблюдать эффект монохроматора. Наличие ощутимого поглощения привело бы к тому, что отражение на частоте монохроматора не исчезало бы.
     При рассмотрении поля упругих колебаний в слоистой среде представляет интерес его затухание при распространении как вдоль, так и поперек поверхностей напластования.
     На рис.6-1 приведены результаты исследований затухания звука при распространении вдоль слоев. График а иллюстрирует зависимость величины акустического сигнала от расстояния между излучателем и приемником в случае, когда и излучатель и приемник находятся на одной и той же поверхности листа из оргстекла.

результаты исследований затухания звука при распространении вдоль слоев
Рис. 6-1

     Источник ударного воздействия представляет собой устройство, с помощью которого маленький стальной шарик может падать на исследуемую пластину с одной и той же высоты, и в одну и ту же точку. Размеры исследуемой плоскопараллельной структуры должны быть такими, чтобы, работая примерно в середине ее, иметь расстояние от преобразователя до ближайшего края пластины существенно бóльшим, чем lmax. Это необходимо для того, чтобы отраженный от края пластины сигнал оказался разделенным с прямым сигналом, возникающим в результате ударного воздействия.
     График а полностью соответствует существующим представлениям, и большая крутизна графика при l<h соответствует распространению сферических волн, а при l>h крутизна уменьшается, и скорость затухания (A/l) становится соответствующим закону затухания волн цилиндрических. Здесь l0 - то минимальное значение измерительной базы, меньше которого погрешность измерений становится недопустимой. Значение амплитуды сигнала при l=l0 принято равным единице. На расстоянии от источника, равном (2÷3)h, сигнал уменьшается настолько, что воспринимается где-то на уровне помех. Такой результат показывает, что такое исследование затухания звука в слоях правомерно.
     Совсем иное дело, когда подобные же исследования осуществляются на листе из материала ряда стекла. Это проиллюстрировано на рис.6-1 графиком б. Первоначально, при малых значениях измерительной базы, сигнал точно так же уменьшается с увеличением l. А затем, при дальнейшем удалении от источника, сигнал, вместо того чтобы уменьшаться - увеличивается, и при lh график имеет положительный экстремум. При дальнейшем увеличении l сигнал несколько уменьшается, а затем остается по амплитуде примерно таким же, не уменьшаясь с удалением от источника. Здесь два момента, которые не укладываются в общепринятую картину.
     Во-первых, наличие участка, на котором происходит увеличение сигнала с удалением от источника. На практике, этот момент известен. При сейсморазведочных работах, на малых базах этот экстремум наблюдается практически всегда. При сейсмоакустических измерениях в угольных шахтах, также на малых базах, мы неоднократно наблюдали зону, в которой звук при удалении от источника не уменьшается, а увеличивается. Кроме того, при испытательных подземных взрывах зачастую разрушаются дальние объекты при отсутствии разрушений в ближних.
     Наличие острого экстремума на зависимости А(l) приводит к тому, что при небольших значениях измерительной базы наблюдаются крайне нестабильные и слабо повторяющиеся результаты измерения амплитуды сигнала. Ведь на самом деле, на практике, при сейсмоизмерениях действительное значение мощности породного слоя h во-первых, неизвестно, а во-вторых, оно и непостоянно. Ведь плоскопараллельность плоскостей напластования довольно относительна. И понятно, что при измерениях в зоне экстремума малейшее изменение места контакта сейсмоприемника приведет к значительному изменению амплитуды сигнала. Это тот эффект, который мы обнаружили при самом первом нашем шахтном измерении, но тогда еще мы его объяснить не сумели.
     Чем больше добротность слоя-резонатора, тем острее экстремум, тем больше увеличение амплитуды сигнала при удалении от источника вблизи lh.
     И второе. При значениях l>h в слоях-резонаторах звук в лабораторных условиях практически не затухает. А в природных условиях, затухает крайне медленно.
     Отметим, что распространяющийся вдоль пластины-нерезонатора сигнал по очертаниям эквивалентен исходному, возникающему при падении шарика. То есть, вдоль слоя-нерезонатора распространяется сам зондирующий импульс. В отличие от этого, в слое-резонаторе сигнал имеет очень большую длительность, и по очертаниям не имеет ничего общего с сигналом, наблюдаемом при исследовании слоя-нерезонатора, поскольку распространяется вдоль слоя-резонатора не исходный (зондирующий) сигнал, а вызванный им собственный колебательный процесс слоя-резонатора.
     Результаты по своему характеру не изменятся, если вместо падающего шарика использовать в качестве излучателя возбуждаемую коротким электрическим импульсом пьезокерамику.
     Затухание поля при распространении вдоль слоя-резонатора при r>h столь незначительно, что становится понятной физика одного используемого испокон веков эффекта.
     Речь о том, что, приложив ухо к земле, можно услышать топот лошадей значительно раньше, чем их увидеть. Но одно здесь необходимо отметить. Мы при этом слышим не сам топот, а возбуждаемые им собственные упругие колебания, распространяющиеся вдоль породных слоев-резонаторов. С учетом этого становится понятным, почему топот конницы слышен в виде звонкого низкочастотного гула: это соответствует распространению собственного звучания вдоль слоев-резонаторов большой мощности.
     Наличие эффекта локального усиления (как он назван в предыдущих моих публикациях), как и чрезвычайно низкое затухание при больших измерительных базах, дополнительно свидетельствуют о том, что собственные колебания объектов-резонаторов следует рассматривать на мнимой оси. Реальная часть поля упругих колебаний не может увеличиваться при удалении от источника, так как это действительно противоречило бы закону сохранения энергии.
     Теперь о затухании при распространении поля упругих колебаний поперек напластования. В рамках общепринятой теории, рассматриваются коэффициенты отражения и прохождения через границы между соседними слоями, и на основании величин этих коэффициентов судят о звукопрозрачности слоев. Однако если слоистая среда состоит из слоев-резонаторов, то картина совершенно иная.
     Собственный упругий колебательный процесс, распространяющийся вдоль слоя-резонатора, не выходит за его пределы независимо от величин коэффициентов отражения и прохождения. Это свойство слоев-резонаторов оказалось очень ценным при разработке метода спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП).
     Несмотря на то, что с описанными здесь эффектами так или иначе встречаются все специалисты, занимающиеся практическими измерениями, в литературе о них прочесть нельзя, так как есть боязнь заронить недоверие к закону сохранения энергии, потому что считается, что с позиции этого закона, таких эффектов быть не может.
     Вот в этой боязни скрывается глубокая методологическая неграмотность. Не нам с вами судить, может некий эффект существовать или нет. Главное, чтобы результаты измерений были повторяемы, и чтобы сами измерения были метрологически корректны, а понимаем мы наблюдаемый эффект или нет - не имеет никакого значения.
     Теперь что касается ссылок на закон сохранения энергии.

6.1.1. Об измерении энергетики

     Полагаю, что любой человек, имеющий самые минимальные познания в метрологии, должен был заметить некорректность уже в самом названии настоящего параграфа. Потому что энергетика не измеряется.
     Даже в тех областях физики, где метрологическое обеспечение удовлетворительно, энергия (соответственно, и мощность) не измеряется, а вычисляется. Так, электрическая мощность определяется как произведение тока на напряжение. Если бы у нас не было, скажем, амперметра, то с одним только вольтметром электрическую мощность нельзя было бы оценить даже приблизительно.
     Даже более того, пользуясь исключительно вольтметром, нетрудно было бы обнаружить невыполнение закона сохранения энергии. Так, подав на колебательный контур один вольт, мы можем снять с его индуктивности или емкости 100 вольт и более. И действительно, на заре науки о колебательных контурах из подобных результатов именно и делали вывод о невыполнении закона сохранения. Вольтметр отдельно или амперметр отдельно являются датчиками линейных параметров поля, а посему служить для оценки энергетики не могут.
     В акустике (сейсморазведке) не существует средств, чтобы дать хотя бы какую-нибудь количественную характеристику сейсмосигналу. И тем не менее, если обратиться к научной литературе, то по амплитуде сигнала, снимаемого с сейсмоприемников сплошь и рядом делаются заключения об энергетике поля упругих колебаний. Независимо от того, какую информацию мы считываем с сейсмоприемника, он является безусловно датчиком линейных параметров поля упругих колебаний, и поэтому не является источником информации об энергетике.

6.2. Скорость звука при распространении его вдоль слоя-резонатора

     График 2 рис.1-5б иллюстрирует характер скорости распространения поля упругих колебаний вдоль слоя-резонатора. При больших значениях измерительной базы величина скорости звука вдоль слоя-резонатора Vфр= примерно равна скорости поперечных волн. При уменьшении расстояния от излучателя величина Vфр= уменьшается.
     В принципе, этот эффект давно известен. При проведении сейсморазведочных работ замечено, что на малых расстояниях от точки ударного (взрывного) воздействия скорость распространения фронта имеет небольшие значения. Она может достигать чрезвычайно малых величин - даже до 100м/с. Объясняют это наличием приповерхностной зоны, которая в результате атмосферного воздействия обладает малыми значениями скорости распространения упругих колебаний. Но вот мы видим то же самое и при исследовании слоев из безусловно однородных сред.
     На самом деле, график 2 рис.1-5б объясняется следующим образом.
     Вдоль слоя-резонатора распространяется не сам акустический импульс, созданный ударным источником в точке И, а тот гармонический затухающий процесс, который возникает в этом слое-резонаторе. Следовательно, в результате ударного воздействия идут одновременно два процесса - формирование спектра собственных колебаний слоя-резонатора и распространение этих колебаний вдоль слоя-резонатора. Там, где идет распространение уже сформировавшегося процесса, скорость максимальна и равна скорости Vsh. Это тот случай, когда скорость распространения упругих волн вдоль слоя-резонатора по своей величине приближается к фазовой скорости поперечных волн.
     Там, где идет изменение спектра по длине пути, скорость распространения снижается. Максимальное изменение спектра происходит вблизи точки ударного воздействия, и поэтому скорость там минимальна. Там, где толщина слоя-резонатора изменяется (местное утолщение или утоньшение), спектр изменяется, и скорость также уменьшается.
     Распространяющийся вдоль слоя-резонатора упругий процесс достигает его границы, отражается от нее и идет обратно. Однако в зоне этой границы также идет преобразование спектра, а стало быть, и там происходит замедление. Таким образом, измеряемая величина скорости распространения звука вдоль слоя-резонатора всегда оказывается несколько меньше, чем скорость Vsh.
     Границей слоя-резонатора в земной толще (в слоистом осадочном чехле) может оказаться тектоническое нарушение. И таким образом, оказалось возможным осуществлять эхо-локацию зон тектонических нарушений. В том числе, и непосредственно в условиях угольных шахт. В этом случае, как показал опыт, вполне приемлемые результаты будут, если принять значение скорости распространения упругих волн вдоль породного (кровли или почвы) слоя равным 2000м/с.

6.3. О структуре поля упругих колебаний при сейсморазведке

     Как видим, трактовка звукопроводности земной толщи при спектрально-акустическом подходе существенно отличается от общепринятой, традиционной при лучевом подходе. Считается, что в результате ударного воздействия возникает импульс, который распространяется во все стороны по законам геометрической оптики и отражается от залегающих в земной толще границ. Согласно спектрально-акустическим представлениям, импульс, возникающий в результате ударного воздействия, преобразуется спектрально в непосредственной близости от источника, и затем, уже в преобразованном виде распространяется, но не во все стороны, а в соответствии со строением земной толщи. Так, в случае слоистого строения массива (а это в большинстве случаев, именно так и бывает), возникшие в результате спектрального преобразования гармонические затухающие процессы распространяются вдоль плоскостей напластования. И при этом, отметим, отсутствует вертикальная составляющая распространяющегося поля. То есть, получается, что эхо-сигналы, которые мы принимаем при сейсморазведочных работах, возникают не в результате отражения от горизонтально залегающих границ, а в результате отражения от границ породных слоев.


Рис. 6-2

     На рис.6.2 показана схема этого процесса. От точки ударного воздействия И вдоль плоскостей n-слойного (на рисунке - трехслойного) массива распространяются 3 гармонических затухающих процесса. Частота каждой из этих составляющих, соответствует мощности каждого из слоев - h1, h2 и hn. Слой h1 на расстоянии - l1 от точки И имеет границу. Может быть, он выклинился в этом мести или по какой-нибудь другой причине. Тогда f01 составляющая поля достигнет этой границы и отразится обратно. И по моменту приема в точке И этого эхо-сигнала, а также по частоте этого эхо-сигнала мы узнаем о местонахождении этой границы и о мощности слоя, который имеет там эту границу. Понятно, что глубинность сейсмометода, основанного на этом подходе определяется нижним частотным пределом. И при значении низшей частоты, равном 1 Гц, глубинность достигает 2,5 км.
     Абстрагировавшись от предложенной в предыдущих разделах физики поля упругих колебаний, можно сказать, что обе модели - традиционная и спектральная - сходны в том, что ни та, ни другая не имеют экспериментального доказательства. Однако так мы могли говорить раньше. Сейчас появилось экспериментальное доказательство правоты спектрально-акустической модели.
     Этот эксперимент - из области вибросейса.
     Описанную здесь модель распространения поля упругих колебаний при сейсморазведочных работах подтвердили, сами того не желая, ученые Института геофизики СО РАН. Их эксперимент заключается в следующем. Мощный, 100-тонный генератор гармонического поля упругих колебаний (вибросейс) находится под Новосибирском, и излучаемое им поле может изменяться по частоте плавно и как угодно медленно от 1,5 Гц и до 12 Гц. Сейсмоприемники, регистрирующие это поле, могут находиться на расстоянии нескольких сотен километров. Задача этого эксперимента заключалась в том, чтобы доказать, что излученное поле уходит на огромные (десятки км) глубины и отражается от залегающей там поверхности, в соответствии с лучевой моделью. В их отчетах так и приводится, что вибросейс может использоваться как альтернатива взрывной сейсмике, для сейсморазведочных региональных работ, для выявления границ, находящихся на больших глубинах.
     Однако в процессе нашего с ними обсуждения результатов этих экспериментов, вдруг выяснилось, что в ходе описанного вибросейс-эксперимента бывают такие частоты, на которых сигнал от источника не регистрируется в точке приема. Это происходит следующим образом. Оператор в точке приема получает по радиоканалу постоянную информацию о частоте излучаемого поля. И вот, когда частота достигает некоторого значения, сигнал пропадает. А далее, с дальнейшим изменением частоты, появлялся опять. Повторяемость этого эффекта очень устойчива. А поскольку никакими интерференционными процессами это не объяснялось, то и в отчет оно не попало.
     Но здесь ведь, по-моему, все очень просто. Диапазон от 1,5 до 12 Гц, согласно выражению (3-2), соответствует диапазону глубин от 1,66 км до 210 м. Если бы в этом диапазоне глубин было множество равномерно распределенных границ, то, по-видимому, проходили бы все частоты диапазона. Но вот если в некотором диапазоне мощностей границ не было (шел однородный материал), то в соответствующем диапазоне частот сигнал не проходил. То есть, причина отсутствия сигнала на некоторых частотах заключается в том, что просто не было соответствующих этим частотам слоев-резонаторов.
     Осуществляя вибросейс по такой схеме, ученые, по сути, провели сеанс спектральной сейсморазведки. Разница лишь в том, что при обычном спектрально-сейсморазведочном профилировании (ССП) применяется спектральный анализ с помощью машинного преобразования Фурье, а в случае вибросейса - последовательный спектральный анализ путем изменения частоты излучения.
     И, наконец, важнейший для традиционной сейсморазведки момент - вопрос о том, какой конкретный тип упругих колебаний проявляется при регистрации конкретного сейсмосигнала. Споры о том, какой именно тип упругих колебаний сформировал эхо-сигнал - непрерывны и не имеют своего метрологически оправданного обоснования.
     Как показали наши эксперименты, все сейсмосигналы имеют вид гармонических затухающих процессов14. Преобразование их к гармоническому виду происходит, как было показано выше, только в том случае, если они обусловлены мнимой составляющей поля, то есть, поперечными волнами. Отсюда делаем вывод, что все сейсмосигналы обусловлены поперечными волнами.
     Приведенный выше анализ можно свести к следующим шести пунктам:

  1. При ударном воздействии на земную толщу сам зондирующий импульс отсутствует уже непосредственно в зоне удара, поскольку преобразуется в совокупность гармонических затухающих процессов.
  2. Преобразование ударного воздействия в гармонические затухающие процессы происходит в находящихся в зоне удара породных слоях, которые, кроме того, что являются резонаторами, преобразующими исходное поле в поперечные волны, выполняют роль направляющих структур.
  3. Упругие колебания распространяются не вниз, перпендикулярно дневной поверхности, как было принято считать до сих пор, а в направлениях, соответствующих характеру залегания направляющих породных структур-резонаторов. В большинстве случаев, залегание направляющих структур субгоризонтально, и поэтому вертикальная составляющая вектора направления распространения поля упругих колебаний обычно отсутствует.
  4. Сейсмосигналы гармонического характера формируются поперечными волнами. Вопрос, существуют ли другие типы волн, может возникнуть, если обнаружится негармонический сейсмосигнал.
  5. Скорость распространения упругих колебаний V вдоль направляющих структур имеет значение несколько меньшее, чем Vsh. Значение V тем ближе к Vsh, чем протяженнее направляющая структура, так как в зоне ударного воздействия, а также вблизи границ структуры величина скорости распространения V уменьшается. Это обусловлено процессами, связанными с преобразованием спектра в этих зонах.
  6. Дойдя до границы направляющей структуры (наличие которой может быть обусловлено тектоническим нарушением), упругие колебания отражаются от этой границы и возвращаются в зону ударного воздействия виде эхо-сигнала.

14 При использовании обычных сейсмоприемников любой сейсмосигнал будет иметь вид гармонических затухающих процессов. Здесь речь о том, что все сейсмосигналы имеют такой вид и при использовании нашего сейсмоприемника, не имеющего собственной колебательности.

6.4. Канал сверхдальнего распространения звука в воде

     Еще до 2-й Мировой войны было обнаружено, что в Индийском и Тихом океанах на глубинах 1000÷1200 м существует канал сверхдальнего распространения звука. Звук вдоль этого канала распространяется практически без затухания, и при этом не выходит за его пределы. Военно-морские силы США использовали это явление для определения местонахождения терпящих бедствие судов. Происходило это следующим образом. Терпящее бедствие судно должно было сбросить глубинную бомбу, которая взрывалась как раз в пределах этого канала. В этом случае звук от взрыва достигал берегов, и береговые гидроакустические станции его фиксировали. Сравнивая моменты прихода звука в различные точки береговой линии, можно определять координаты взрыва.
     Замечено было два момента. Первый - скорость распространения звука в канале сверхдальнего распространения равна примерно половине скорости звука в воде. Второй - сигнал, принимаемый береговыми гидрофонами, имеет вид длительного гармонического колебания.


Рис. 6-3

     При исследовании физики этого явления выяснилось, что формируется этот канал на глубине, где существует зависимость скорости звука от глубины, геометрически подобная приведенной на графике рис.6-3а. На некоторой глубине происходит сначала плавное увеличение скорости звука с глубиной, а затем, при дальнейшем увеличении глубины скорость плавно уменьшается. Толщина слоя воды, в пределах которого происходят эти изменения скорости, равна H. Предполагается, что звук, попавший в такой слой, двигается вдоль него за счет изгибания лучей (рефракции) в соответствии с рис.6-3b.
     На самом же деле, как мы теперь это понимаем, это не так. Водяной слой, в котором существуют зоны h, становится слоем-резонатором. И именно поэтому в нем происходит преобразование импульсного воздействия в гармонический сигнал, который не выходит за его пределы, и регистрируется береговыми гидроакустическими станциями. И поэтому отсутствует затухание звука при распространении его в этом слое, а скорость распространения равна скорости поперечных волн в воде (!).
     Звук, однажды попавший в слой-резонатор, идет вдоль его и не выходит за его пределы. То есть водяная толща, обычно прекрасно звукопроводящая во всех направлениях, при таком законе изменения скорости с глубиной, в направлении, пересекающем водяной слой-резонатор, звук не проводит. Это объясняет один феномен, хорошо известный подводникам.

6.4.1. О безопасности подводных лодок

     Начиная с самых первых шагов при создании подводных кораблей, важнейшей задачей было создание средств, позволяющих избежать абсолютно слепой подводной лодке (п/л) столкновения с различными объектами - будь то подводная скала, другой подводный корабль или надводный корабль, представляющий опасность при всплытии. Средства эти, в основном, гидроакустические. Вот и стала гидроакустика глазами и ушами п/л.
     О современных гидроакустических средствах говорить не могу, но уже 30 лет назад их возможности были колоссальными. Средних возможностей гидроакустическая станция, стоящая на корабле, обеспечивала контакт с другим плавсредством на дистанциях, порою превышающих 40 км. В активном режиме, то есть в режиме гидролокации даже на приличных дистанциях без труда выявлялись не то что корпуса любых плавсредств, но и такие незначительные по размерам объекты как отдельно плавающее бревно. Казалось бы, уже тогда возможности гидроакустики были такими, что полностью исключалась возможность столкновения п/л с любым подводным объектом. И вместе с тем...
     Занимаясь с 1962-го по 1968-й годы ремонтом и настройкой гидроакустических средств на Северном флоте, я время от времени выходил в море для обеспечения разного рода испытаний. При этом я заметил, что самая нервная обстановка на подводном корабле возникала в момент всплытия. Казалось бы, что тут опасного, если гидроакустика на всплытии работает в локационном режиме, а следовательно, столкновение с надводным объектом должно быть исключено. Однако во время одного из всплытий, еще в 1963 году, я сам столкнулся с явлением, которого как раз и опасаются опытные командиры.
     Осмотрев тщательнейшим образом горизонт, гидроакустики сообщили в центральный пост о том, что горизонт чист. Однако при всплытии мы просто чудом не столкнулись со сторожевым кораблем. Созданные для плавания в высоких широтах, надводные корабли имеют такой мощный киль, что позволяет преодолевать 3-метровый лед. Понятно, что при столкновении с таким объектом мы могли получить весьма серьезные повреждения. Как ни странно, реакция командира на ошибку гидроакустиков была не очень бурной. Как я потом выяснил, является общеизвестным, что периодически пропадает акустический контакт между надводными и подводными объектами, и примерно раз в год (на то время) предположительно по этой причине происходит гибель одной подводной лодки.
     Так, в 1962 году в док города Николаева (на Черном море) на ремонт встал танкер, у которого оказался пробит один отсек (танк). Согласно записям в ходовом журнале, пробоина была получена за год до этого от столкновения с неизвестным объектом при нахождении танкера в Атлантическом океане. В квадрате, где был получен удар, несла патрулирование пропавшая там подводная лодка. Анализ показал, что в этот момент п/л шла на всплытие для осуществления сеанса связи.
     В наше время, когда все плавсредства оснащены современной спутниковой радионавигацией, место, где получен удар от всплывающей подводной лодки, может быть определено с точностью до метра. Это очень важно, так как если столкновение произошло на мелководье, то эта информация позволила бы немедленно обнаружить затонувший подводный корабль, чтобы незамедлительно начать спасательные работы.
     Как мне представляется, именно так произошла авария п/л "Курск", так как на поиски ее не было потрачено ни минуты. Думаю, что никому объяснять не надо, что для того, чтобы найти лежащую на грунте на 100-метровой глубине лодку, корпус которой обклеен специальной, не отражающей звук резиной, пришлось бы затратить немало времени. "Курск" же не искали вовсе, из чего я и заключаю, что информация о местонахождении его была получена от надводного корабля, на который и натолкнулась лодка при всплытии.
     А через полгода после этого американская п/л при всплытии ударила японский сейнер...
     Начиная с 1963-го года, занимаясь, по воле судьбы, совсем не гидроакустическими проблемами, я, тем не менее, искал ответ на вопрос: какая причина могла бы привести к тому, чтобы вода на время потеряла свою звукопрозрачность. Сейчас стало ясно, что если по каким-то гидрологическим причинам (предположительно, после шторма) вблизи с поверхностью возникает распределение скорости звука, подобное показанному на рис.6-3а, то формируется водяной слой-резонатор, сквозь который звук не проходит. Поэтому и возникает ситуация, когда теряется акустический контакт между подводным и надводным объектами.
     Известно ведь, что для того, чтобы борьба с каким-то явлением была плодотворной, нужно знать его физику. Однако для этого необходимо еще одно - потребность в этой борьбе. Более или менее понятной для меня физика водяных слоев-резонаторов стала лет 20 назад, но все мои попытки передать эти знания ученым, по долгу службы обязанным радеть о безопасности п/л, пресекаются на корню. Причина в том, что наука о звукопроводности водной толщи не предусматривает наличие водяных слоев-резонаторов. А стало быть, и разговор на эту тему исключается.

6.S. Выводы по разделу 6

     Акустические свойства слоев резонаторов кардинальным образом отличаются от тех свойств слоев, которые изложены в общепринятой научной и учебной литературе. Отличие звукопроводящих свойств следующие:

  1. Упругие колебания, возникающие при сейсмоработах, распространяются не во всех направлениях, а только вдоль залегающих в земной толще слоев напластования;
  2. Вдоль каждого слоя-резонатора распространяется не первичный, зондирующий импульс, а собственный этого слоя-резонатора колебательный процесс, который возбуждается зондирующим импульсом;
  3. Скорость распространения поля упругих колебаний вдоль слоя-резонатора меньше или стремится к величине скорости поперечных волн Vсдв;
  4. Затухание поля упругих колебаний, распространяющегося вдоль слоя-резонатора, чрезвычайно мало;
  5. Поле, распространяющееся вдоль слоя-резонатора, не выходит за его пределы. По этой причине, оно может быть зарегистрировано только при непосредственном акустическом контакте с этим слоем;
  6. и, наконец, главные для сейсморазведки выводы:

  7. По акустическим свойствам, земная толща представляет собой не совокупность отражающих границ, а совокупность колебательных систем;
  8. Эхо-сигналы, получаемые при сейсмоработах, приходят не снизу, из глубины, а сбоку, от границ тех слоев-резонаторов, вдоль которых распространяется сигнал от точки ударного воздействия.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: