Основы спектральной сейсморазведки и многое другое...
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En

 приобрести книгу 

3.3. 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. С терпящего бедствие судна следовало 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, плавно затухающего колебания.

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.3-4а.

Канал сверхдальнего распространения звука в воде
Рис. 3-4

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.3-4b.

На самом же деле, как мы теперь это понимаем, причина этого явления в другом. Водяной слой, в котором существуют две 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 Vph в воде, которая примерно вдвое меньше известной скорости звука в воде.

Звук, однажды попавший в слой-резонатор, идет вдоль слоя и не выходит за его пределы. То есть водная толща, обычно прекрасно звукопроводящая во всех направлениях, при таком законе изменения скорости с глубиной, в направлении, пересекающем водный слой-резонатор, звук не проводит. Это объясняет один феномен, хорошо известный подводникам.


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: