сотрудник с 01.01.1981 по 01.01.2025
Владивосток, Приморский край, Россия
Россия
Приморский край, Россия
ВАК 1.6 Науки о Земле и окружающей среде
УДК 534.2 Физическая акустика. Распространение акустических колебаний. Звуковое поле и процессы в нем
УДК 551.46 Океанология (океанография). Рельеф морского дна
УДК 551.468 Региональная океанология (региональная океанография) окраинных морей и их подразделений, прилегающих к суше
УДК 55 Геология. Геологические и геофизические науки
УДК 550.34 Сейсмология
УДК 550.383 Главное магнитное поле Земли
ГРНТИ 37.25 Океанология
ГРНТИ 37.01 Общие вопросы геофизики
ГРНТИ 37.15 Геомагнетизм и высокие слои атмосферы
ГРНТИ 37.31 Физика Земли
ГРНТИ 38.01 Общие вопросы геологии
ГРНТИ 36.00 ГЕОДЕЗИЯ. КАРТОГРАФИЯ
ГРНТИ 37.00 ГЕОФИЗИКА
ГРНТИ 38.00 ГЕОЛОГИЯ
ГРНТИ 39.00 ГЕОГРАФИЯ
ГРНТИ 52.00 ГОРНОЕ ДЕЛО
ОКСО 05.00.00 Науки о Земле
ББК 223 Физика
ББК 26 Науки о Земле
ТБК 6325 Гидрофизика. Гидрология
ТБК 63 Науки о Земле. Экология
BISAC SCI SCIENCE
Рассмотрена статистическая задача о распространении и рассеянии низкочастотного акустического сигнала в условиях мелководного волновода со случайно-шероховатой поверхностью и горизонтальным поглощающим жидким дном. Такой неоднородный волновод исследуется в рамках метода поперечных сечений с помощью теории локальных мод. Для определения модовых амплитуд формулируется краевая задача, которая заменяется соответствующей задачей с начальными условиями для уравнений погружения. Последние уравнения без приближений решаются стандартными вычислительными схемами, что позволяет эффективно выполнять моделирование статистических характеристик поля звукового сигнала. В работе представлены расчёты затухания и флуктуаций интенсивности сигнала в волноводе арктического типа при развитом поверхностном волнении для двух типов импеданса донной границы. Показано, что влияние случайной поверхности на интенсивность распространяющегося сигнала достаточно мало для трасс типичной протяжённости в мелком море. Потери интенсивности за счёт флуктуаций медленно растут с расстоянием. Сравнение результатов, полученных разными методами решения данной статистической задачи (адиабатическим, приближением Вентцеля – Крамерса – Бриллюэна (ВКБ)), демонстрирует заметное количественное расхождение. Показано, что вид корреляционной функции (спектра) флуктуаций поверхности слабо влияет на среднюю интенсивность поля сигнала, а затухание определяется амплитудой флуктуаций и радиусом их корреляции.
мелководный волновод арктического типа, случайно-шероховатая поверхность моря, метод поперечных сечений, локальные моды, уравнения погружения, однонаправленное распространение, адиабатическое приближение, метод ВКБ, статистическое моделирование
1. Басс Ф. Г. и Фукс И. М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. — М. : Наука, 1972. — 424 с.
2. Бреховских Л. М. и Годин О. А. Акустика неоднородных сред. Т. 2. Звуковые поля в слоистых и трехмерно-неоднородных средах. — М. : Наука, 2009. — 425 с.
3. Бреховских Л. М. и Лысанов Ю. П. Теоретические основы акустики океана. — М. : Наука, 2007. — 370 с.
4. Гантмахер Ф. Р. Теория матриц. — М. : Физматлит, 1988. — 560 с.
5. Григорьев В. А. и Петников В. Г. О возможности представления акустического поля в мелком море в виде суммы нормальных мод и квазимод // Акустический журнал. — 2016. — Т. 62, № 6. — С. 681—698. — https://doi.org/10.7868/s0320791916050038.
6. Григорьев В. А., Петников В. Г., Росляков А. Г. и др. Распространение звука в мелком море с неоднородным газонасыщенным дном // Акустический журнал. — 2018. — Т. 64, № 3. — С. 342—358. — https://doi.org/10.7868/s032079191803005x.
7. Гулин О. Э. Моделирование распространения низкочастотного звука в нерегулярном мелководном волноводе с жидким дном // Акустический журнал. — 2010. — Т. 56, № 5. — С. 642—650.
8. Гулин О. Э. и Ярощук И. О. Зависимость средней интенсивности низкочастотного акустического поля от параметров дна мелкого моря с объемными случайными неоднородностями водного слоя // Акустический журнал. — 2018. — Т. 64, № 2. — С. 186—190. — https://doi.org/10.7868/s0320791918020065.
9. Гулин О. Э., Ярощук И. О. и Коротченко Р. А. О средней интенсивности поля и отдельных мод низкочастотного звукового сигнала в мелководном волноводе со статистически неровной донной границей // Акустический журнал. — 2024. — Т. 70, № 4. — С. 517—535. — https://doi.org/10.31857/s0320791924040077.
10. Кляцкин В. И. Метод погружения в теории распространения волн. — М. : Наука, 1986. — 256 с.
11. Кляцкин В. И. Стохастические уравнения глазами физика (основные положения, точные результаты и асимптотические приближения). — М. : Физматлит, 2001. — 528 с. — EDN: https://elibrary.ru/UGLKYX.
12. Луньков А. А., Григорьев В. А. и Петников В. Г. Акустические характеристики морского дна и их влияние на дальнее распространение звука на арктическом шельфе // Успехи Физических Наук. — 2024. — Т. 194, № 2. — С. 184—207. — https://doi.org/10.3367/ufnr.2023.10.039600.
13. Луньков А. А. и Петников В. Г. Влияние случайных гидродинамических неоднородностей на затухание низкочастотного звука в мелком море // Акустический журнал. — 2010. — Т. 56, № 3. — С. 364—372.
14. Луньков А. А., Петников В. Г. и Черноусов А. Д. Затухание звука на океанском шельфе на небольших расстояниях от источника в присутствии поверхностного волнения // Акустический журнал. — 2017. — Т. 63, № 2. — С. 180— 186. — https://doi.org/10.7868/s0320791917010087.
15. Рытов С. М., Кравцов Ю. А. и Татарский В. И. Введение в статистическую радиофизику. Часть II. Случайные поля. — М. : Наука, 1978. — 464 с.
16. Яшин Д. С. и Ким Б. И. Геохимические признаки нефтегазоносности Восточно-Арктического шельфа России // Геология нефти и газа. — 2007. — № 4. — С. 25—29. — EDN: https://elibrary.ru/JWIBYF.
17. Darmon M., Dorval V. and Baqué F. Acoustic Scattering Models from Rough Surfaces: A Brief Review and Recent Advances // Applied Sciences. — 2020. — Vol. 10, no. 22. — P. 8305. — https://doi.org/10.3390/app10228305.
18. Gulin O. E. and Yaroshchuk I. O. Simulation of underwater acoustical field fluctuations in shallow sea with random inhomogeneities of sound speed: depth-dependent environment // Journal of Computational Acoustics. — 2014. — Vol. 22, no. 01. — P. 1440002. — https://doi.org/10.1142/s0218396x14400025.
19. Katsnelson B., Petnikov V. and Lynch J. Fundamentals of Shallow Water Acoustics. — NY, USA : Springer US, 2012. — 540 p. — https://doi.org/10.1007/978-1-4419-9777-7.
20. Ogilvy J. A. Wave scattering from rough surfaces // Reports on Progress in Physics. — 1987. — Vol. 50, no. 12. — P. 1553–1608. — https://doi.org/10.1088/0034-4885/50/12/001.
