تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,533 |
تعداد مقالات | 70,506 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,125,763 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,233,962 |
مطالعه آزمایشگاهی تاثیر امواج درونی بر روی انتشار امواج صوتی | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 13، دوره 43، شماره 1، اردیبهشت 1396، صفحه 181-192 اصل مقاله (1.66 M) | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2017.60299 | ||
نویسندگان | ||
حامد دلدار1؛ عباسعلی علی اکبری بیدختی* 2؛ وحید چگینی3؛ محمد اکبری نسب4 | ||
1دانشجوی پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی | ||
2مدیر گروه موسسه ژئو فیزیک دانشگاه تهران | ||
3هیات علمی پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی | ||
4مدیر گروه فیزیک دریا دانشگاه بابلسر | ||
چکیده | ||
برای محاسبهی فشار اکوستیکی در دریا با استفاده از روشهای معمول، دانستن نحوهی توزیع میدان چگالی و به تبع آن نحوهی تغییرات سرعت صوت در محیط بسیار مهم است. عوامل محیطی بسیاری بر توزیع میدان چگالی در دریا تاثیرگذارند که بسته به شرایط محیطی و جغرافیایی شدت و ضعف هر یک از آنها متفاوت میباشد. یکی از این عوامل امواج درونیاست که ساختار آنباعث تغییرات زمانی مکانی میدان چگالی و به تبع اثر گذاری روی نحوی انتشار امواج صوتی در اقیانوس می شود.هدف از این مطالعه بررسی آزمایشگاهی تاثیر امواج درونی ناشی از نوسان یک استوانه در یک کانال چینه بندیشده، بر روی انتشار امواج صوتی می-باشد. در این مطالعه ابتدا با استفاده از روشهای معمول امواج درونی در محیط تشکیل داده شد و با استفاده از فرستنده و گیرنده صوتی تاثیر امواج درونی بر روی انتشار امواج صوتی بررسی شد. همچنین علاوه بر نتایج عملی شبیه سازی با یک نرم افزار انتشار صوتی صورت گرفت که نتایج آن مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشت. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که امواج درونی در حالاتی باعث جمعشدگی و پراکندگی پرتوهای امواج صوتی می شود و در حالاتی قدرت سیگنال صوتی تا 54 درصد را کاهش دهد. در محیطهای دریایی نیز به دلیل وجود این امواج تغییرات سیگنال صوتی می تواند رخ دهد. | ||
کلیدواژهها | ||
امواج درونی؛ انتشار امواج صوتی؛ جمع شدگی و پراکندگی امواج صوتی؛ شبیه سازی صوتی | ||
مراجع | ||
Aguilar, D., Sutherland, B.R. and Muraki, D.J., 2006, Laboratory generation of internal waves from sinusoidal topography, Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 53(1), 96-115.
Baines, W. D. and Turner, J. S., 1969, Turbulent buoyant convention from a source in a confined region, J. Fliud Mech., 37, 51-80.
Bowen, S. G., 1993. Forward scattering of a pulsed continuous wave signal through laminar and turbulent thermal plumes.MASSACHUSETTS INST OF TECH CAMBRIDGE.
Dalziel, S.B., Hughes, G.O. and Sutherland, B.R., 2000, Whole-field density measurements by ‘synthetic schlieren’, Experiments in Fluids, 28(4), 322-335.
Dohan, K. and Sutherland, B., 2005, Numerical and laboratory generation of internal waves from turbulence, Dynamics of atmospheres and oceans, 40(1), 43-56.
Gostiaux, L. and Dauxois,T., 2007, Laboratory experiments on the generation of internal tidal beams over steep slopes, Physics of Fluids (1994-present),19(2), 028102.
Griffiths, R. W. and Bidokhti,A. A., 2008, Interleaving intrusions produced by internal waves: a laboratory experiment, Journal of Fluid Mechanics, 602, 219-239.
Katsnel’son, B. and Pereselkov,S.,2004, Space-frequency dependence of the Horizontal structure of a sound field in the presence of intense internal waves, Acoustical Physics,50(2), 169-176.
Katsnel’son, B. and Pereselkov, S., 2000, Low-frequency horizontal acoustic refraction caused by internal wave solitons in a shallow sea, Acoustical Physics, 46(6), 684.
Katsnel’son, B. G.,Pereselkov, S.A., Petnikov, V.G., Sabinin, K.D., and Serebryanyi, A.N., 2001, Acoustic effects caused by high-intensity internal waves in a shelf zone, Acoustical Physics,47(4), 424-429.
Lynch, J. F., Lin, Y.T., Duda, T. F. and Newhall, A. E., 2010, Acoustic ducting, reflection, refraction, and dispersion by curved nonlinear internal waves in shallow water, Oceanic Engineering, IEEE Journal of , 35(1), 12-27.
Mathur, M. and Peacock,T., 2009, Internal wave beam propagation in non-uniform stratifications, Journal of Fluid Mechanics, 639, 133-152.
Morgunov, Y. N., Polovinka, Y. A. and Strobykin, D.S., 2008, an experimental study of the effect of tide on acoustic field formed along a stationary track in the shelf zone of the Sea of Japan, Acoustical Physics, 54(4), 506-507.
Munk, W.,Zetler, B., Clark, J., Glll, S., Porter, D., Spiesberger, J. and Spindel, R., 1981, Tidal effects on long‐range sound transmission, Journal of Geophysical Research: Oceans (1978–2012), 86(C7), 6399-6410.
Preisig, J. C. and Duda,T. F.,1997, Coupled acoustic mode propagation through continental-shelf internal solitary waves, Oceanic Engineering, IEEE Journal of ,22(2), 256-269.
Pond, S. and Pickards, G. L., 1983, Introductory Dynamical Oceanography, Butterworth and Heineman Ltd., 328 pp.
Reeder, D. B., Duda, T.F. and Ma, B., 2008, Short-range acoustic propagation variability on a shelf area with strong nonlinear internal waves, OCEANS 2008-MTS/IEEE Kobe Techno-Ocean, IEEE.
Roberts,J., 1975, Internal gravity waves in the ocean, AlaskaUniv College Inst Of Marine Science.
Ross, T. and Lavery,A., 2009, Laboratory observations of double-diffusive convection using high-frequency broadband acoustics, Experiments in Fluids, 46(2), 355-364.
Rubenstein, D., 1999, Observation of cnoidal internal waves and their effect on pagation in shallow water, IEEE J. Ocean Eng., 24(3), 346-357.
Rutenko, A., 2005, The effect of internal waves on the sound propagation in the shelf zone of the sea of Japan in different seasons, Acoustical Physics, 51(4), 449-456.
Scotti, A. and Pineda,J., 2004, Observation of very large and steep internal waves of elevation near the Massachusetts coast, Geophysical research letters, 31(22).
Sutherland, B. and Linden,P., 2002, Internal wave excitation by a vertically oscillating elliptical cylinder, Physics of Fluids (1994-present), 14(2), 721-731.
Thorpe, S. A., 2005, The turbulent ocean, Cambridge University Press,pp 230.
Turgut, A., Orr, M. and Pasewark, B., 2007, Acoustic monitoring of the tide height and slope-water intrusion at the New Jersey Shelf in winter conditions, The Journal of the Acoustical Society of America, 121(5), 2534-2541.
Warn-Varnas, A.C., Chin-Bing, S.A., King, D.B., Hallock, Z. and Hawkins, J.A, 2003, Ocean-acoustic solitary wave studies and predictions, Surveys in Geophysics, 24(1), 39-79.
Zhou, J. X., Zhang, X.Z. and Rogers, P. H., 1991, resonant interaction of sound wave with internal solitons in the coastal zone, The Journal of the Acoustical Society of America, 90(4), 2042-2054.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,907 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,083 |