<<  >>

Акустический журнал, 2007, 53, выпуск 3

   

Руденко О.В. «Обращение к читателям» с. 293

В обращении Главного редактора Акустического журнала сообщается, что этот номер посвящен памяти академика Леонида Максимовича Бреховских, крупнейшего российского ученого, лауреата Ленинской и Государственных премий, Героя Социалистического труда.

Акустический журнал, 53, 3, с. 293 (2007) | Рубрики: 03 15.04

 

Дубровский Н.А. «Феномен Л.М. Бреховских, человека и ученого» с. 294-301

Акустический журнал, 53, 3, с. 294-301 (2007) | Рубрика: 03

 

Буров В.А., Сергеев С.Н., Шмелев А.А. «Возможность восстановления сезонной изменчивости Мирового океана методами акустической томографии» с. 302-312

Работа посвящена изучению возможности восстановления типичных годовых изменений гидрологии различных регионов Мирового океана акустическими методами. Моделируется влияние локальных сезонных изменений гидрологии на принимаемое системой вертикальных антенн поле при приемлемом количестве таких систем. Последнее достигается использованием мозаичного базиса, который значительно упрощает решение прямой задачи, построение матрицы возмущений и последующее решение обратной задачи, а также описанием вертикальной структуры гидрологии в базисе Карунэна–Лоэва. Использовано представление поля в приближении "вертикальные моды–горизонтальные лучи".

Акустический журнал, 53, 3, с. 302-312 (2007) | Рубрика: 07.16

 

Вадов Р.А. «Открытие подводного звукового канала, экспериментальные исследования, региональные различия» с. 313-328

Более полувека прошло после открытия подводного звукового канала. За это время в различных регионах Мирового океана Акустическим институтом было поставлено несколько десятков опытов по дальнему распространению взрывных сигналов. Проводились исследования частотной зависимости затухания звука в морской среде, исследования особенностей формирования структуры звукового поля в подводном канале. При совместном анализе полученных экспериментальных данных выявлены существенные региональные различия во временной структуре поля. При проведении исследований экспериментаторам пришлось столкнуться с рядом явлений, потребовавшим их объяснения и дополнительной теоретической проработки. К таким явлениям следует отнести повышенное затухание низкочастотного звука в морской среде, спектроанализирующие свойства Черноморского подводного звукового канала, возникновение реверберационного предвестника – "предреверберации", отличие от 90° фазового (не зависящего от частоты) сдвига между сигналами классической четверки, различающимися количеством касаний каустики, расщепление отдельных сигналов четверок – превращение этих четверок (при удалении от взрывного источника) в группы практически не разделяющихся сигналов. Приводятся наиболее интересные результаты проведенных исследований.

Акустический журнал, 53, 3, с. 313-328 (2007) | Рубрики: 07.01 15.03

 

Вировлянский А.Л., Заславский Г.М. «Лучевой и волновой хаос в задачах о дальнем распространении звука в океане» с. 329-345

В 1990-е годы в подводной акустике появилось новое направление исследований, связанное с изучением хаотического поведения лучевых траекторий в неоднородных волноводах. Выяснилось, что на дистанциях порядка тысячи километров лучевой хаос уже хорошо развит, и учет этого явления необходим при описании дальнего распространения звука в океане. В данном обзоре на конкретных примерах рассказано о методах теоретического исследования лучевого хаоса и его проявлений при конечной длине волны, а также о результатах, полученных в этой области.

Акустический журнал, 53, 3, с. 329-345 (2007) | Рубрика: 07.05

 

Воронович А.Г. «Приближение касательной плоскости и некоторые обобщения этого приближения» с. 346-352

Дается обзор приближения касательной плоскости (ПКП) Л.М. Бреховских. Подчеркивается преимущество ПКП по сравнению с методами, основанными на анализе интегральных уравнений для поверхностных источников. Приводится общая формула для амплитуды рассеяния скалярных плоских волн при произвольном граничном условии. Показывается, как прямое обобщение ПКП приводит к приближениям, включающим правильное описание брэгговского рассеяния и позволяющим избежать использования двухмасштабной модели.

Акустический журнал, 53, 3, с. 346-352 (2007) | Рубрика: 04.01

 

Годин О.А. «Прохождение низкочастотного звука из воды в воздух» с. 353-361

Л.М. Бреховских обнаружил и исследовал важную роль, которую играют излучаемые точечным источником неоднородные волны при преломлении в среду с меньшей скоростью звука, в частности, из воды в воздух. В настоящей работе изучается энергетика излучения звука в воздух находящимся под водой точечным источником. Показано, что перенос энергии неоднородными волнами приводит к явлению аномальной прозрачности границы раздела для низкочастотного звука. Аномальная прозрачность проявляется в том, что с понижением частоты звука увеличивается поток мощности через границу, и на достаточно низких частотах практически вся производимая подводным источником акустическая энергия излучается в воздух. Напротив, на высоких частотах, когда вклад неоднородных волн становится пренебрежимо мал, граница раздела воды и воздуха подобна абсолютно отражающей, и практически вся производимая источником акустическая энергия излучается в воду. Явление аномальной прозрачности меняет сложившиеся представления о возможности акустической связи между точками в воде и воздухе и о роли физических процессов в водной толще в генерации акустических шумов в атмосфере.

Акустический журнал, 53, 3, с. 353-361 (2007) | Рубрика: 04.10

 

Кацнельсон Б.Г., Бади М., Линч Д. «Горизонтальная рефракция звука в мелком море и ее экспериментальные наблюдения» с. 362-376

Представлен обзор основных результатов по теории и наблюдению акустических эффектов, обусловленных горизонтальной рефракцией в мелком море. Основное внимание уделяется влиянию интенсивных внутренних волн на распространение широкополосных сигналов. Представлены теоретические расчеты и экспериментальные данные, свидетельствующие, по мнению авторов, об экспериментальном наблюдении проявлений 3D акустических эффектов, главным образом в эксперименте SWARM95

Акустический журнал, 53, 3, с. 362-376 (2007) | Рубрика: 07.02

 

Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «Поле эквивалентного мультипольного составного излучателя в волноводе» с. 377-385

Рассматривается возможность замены объемного пространственно развитого низкочастотного источника звука, формирующего в дальней зоне трехмерное направленное поле, эквивалентным мультипольным источником. В развитие идей Л.М. Бреховских, получившего решения для монополя, приведены точные и упрощенные модели поля источника в виде суперпозиции мультиполей различных порядков в интегральном, модовом и лучевом приближениях применительно к неограниченному пространству, однородному и плоскослоистому волноводам. Представлены результаты расчетов и делается вывод об уменьшении вклада вертикальных дипольных и квадрупольных компонент в интерференционную структуру амплитуды поля в волноводе при увеличении расстояния от источника. Отмечается устойчивость фазовой структуры, независимо от типа сложного мультипольного источника.

Акустический журнал, 53, 3, с. 377-385 (2007) | Рубрика: 04.09

 

Морозов А.К., Колоси Д.А. «Применение стохастических дифференциальных уравнений для анализа рассеяния звука на случайных внутренних волнах океана» с. 386-399

Рассматривается рассеяние узконаправленного слабо расходящегося звукового пучка на случайных неоднородностях флуктуирующего океана в приближении метода связанных акустических мод. Случайный коэффициент рефракции звука определяется в виде разложения по модам внутренних волн с энергетическим спектром Гаррета–Манка, и задача решается с помощью стохастических дифференциальных уравнений для статистических моментов первого и второго порядка. Уравнения определяются в соответствии с методом кумулянтных разложений. Существование узконаправленных слабо расходящихся пучков звуковых лучей при дальнем распространении звука было одним из последних отрытий Л.М. Бреховских, которому он придавал большое значение. Концентрация звука в виде узких пучков вдали от оси подводного звукового канала была замечена экспериментально и получила объяснение в работах Бреховских и его учеников Гончарова, Куртепова, Петухова. В работе рассчитывается интенсивность рассеянного поля звукового пучка для различных частот и глубин источника. Получены аналитические выражения для коэффициентов дифференциального уравнения. Анализируется обмен энергией между акустическими модами в процессе дальнего распространения слабо расходящегося звукового пучка. Проводится сравнительный анализ расчетов, сделанных предлагаемым методом и традиционно используемым методом Монте-Карло в приближении параболического уравнения.

Акустический журнал, 53, 3, с. 386-399 (2007) | Рубрики: 07.03 07.04

 

Пересёлков С.А., Петников В.Г. «Дальняя реверберация в случайно-неоднородном мелком море при использовании сфокусированного излучения» с. 400-409

В рамках численного эксперимента исследованы особенности донной низкочастотной реверберации в случайно-неоднородном мелком море при использовании вертикальных излучающих антенн, фокусирующих акустическое поле на различных расстояниях от морского дна. Предполагалось, что основным источником флуктуаций скорости звука в среде являются фоновые внутренние волны. Для фокусировки поля использовалось обращение волнового фронта акустических волн от пробного источника, помещенного в точку фокусировки. Показано, что уровень реверберации во многом определяется присутствием внутренних волн и может изменяться на 5–20 дБ при удалении точки фокусировки от морского дна на расстояние H/2, где H – глубина волновода.

Акустический журнал, 53, 3, с. 400-409 (2007) | Рубрики: 07.02 07.09

 

Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. «Горячие точки в поле внутренних волн в океане» с. 410-436

Представлен обзор наблюдений внутренних волн больших амплитуд, играющих важную роль в глобальной картине перемешивания вод Мирового океана, а также вызывающих значительную изменчивость океанографических полей, включая поле скорости звука. Рассмотрены основные причины появления интенсивных внутренних волн, а также районы, где они наблюдаются. Показывается, что помимо хорошо изученных цугов солитоноподобных внутренних волн, образующихся вблизи крупных неоднородностей подводного рельефа вследствие нелинейной эволюции внутренних приливов, значительными амплитудами и нелинейностью обладают и внутренние волны открытого океана.

Акустический журнал, 53, 3, с. 410-436 (2007) | Рубрика: 07.03

 

Хилько А.И., Лучинин А.Г., Бурдуковская В.Г., Смирнов И.П. «Маломодовая томография неоднородностей мелкого моря» с. 437-450

Анализируются возможности наблюдения пространственно-локализованных неоднородностей методом низкочастотной маломодовой импульсной дифракционной томографии в мелком море. С помощью численной имитационной модели исследованы особенности реконструкции параметров неоднородностей при совместной обработке сигналов томографических проекций, формируемых при мультистатическом возбуждении и приеме низкочастотных маломодовых акустических импульсов.

Акустический журнал, 53, 3, с. 437-450 (2007) | Рубрики: 07.02 07.17

 

Чепурин Ю.А. «Эксперименты по подводной акустической томографии» с. 451-476

Описаны 3 натурных эксперимента по акустической томографии океана, проведенных сотрудниками Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН под руководством и при непосредственном участии Л.М. Бреховских. Сделана попытка собрать воедино и обобщить результаты 3-х серий статей, посвященных экспериментам в Норвежском море (1990 г.), THETIS-II (1994 г.) и ACOUS (1998–1999 гг.).

Акустический журнал, 53, 3, с. 451-476 (2007) | Рубрика: 07.17

 

Наугольных К.А., Рыбак С.А. «Распространение звука в неустойчивом атмосферном слое» с. 477-480

Выведено уравнение для распространения звука в неустойчивой среде, порождаемой присутствием в ней пересыщенных паров воды, которая может образоваться в зоне урагана. В данном уравнении учтены дисперсия скорости звука, усиление, затухание и нелинейные эффекты. Приведены некоторые решения этого уравнения, иллюстрирующие особенности распространения звука в неустойчивой среде.

Акустический журнал, 53, 3, с. 477-480 (2007) | Рубрика: 08.01