подводный звуковойканал

ПОДВОДНЫЙ ЗВУКОВОЙКАНАЛ - природный волновод акустический ,к-рый образуется в океане вследствие особого вида зависимости скорости звука от глубины. Скорость звука на нек-рой глубине, наз. осью П. з. к., достигает мин. значения. При отходе от оси вверх скорость звука растёт в основном из-за повышения темп-ры воды, при отходе вниз увеличивается из-за роста гпдростатич. давления (ниже оси П. з. к. темп-pa близка к постоянной; рис., а). Осн. характеристиками П. з. к. являются глубина оси, ширина канала и величина перепада скорости звука у поверхности и на осп. Глубина осп П. з. к. в средних широтах составляет 1000 - 1200 м, в тропич. зонах опускается до 2000 м. а в арктич. и антарктич. районах выходит на поверхность (приповерхностный звуковой канал).

Подводный звуковой канал: а - типичная зависимость скорости звука от глубины; z_m - глубина оси канала, h; - глубина океана, z_k - глубина, на к-рой скорость звука равна скорости звука у поверхности; б - лучевая картина распространении звука, когда источник звука расположен на глубине z_m.

Если источник звука расположен на оси П. з. к. или вблизи неё, то звуковые лучи, выходящие под небольшими углами к оси, вследствие рефракции звука будут вновь и вновь возвращаться к ней, т. е. будут "захвачены" П. з. к. (т. н. волноводное распространение; рис., б). Чем больше разность значений скорости звука на поверхности и на осп П. з. к., тем в более широком интервале угловзахватываются лучи, т. е. тем более эффективным будет П. з. к. При распространении в нём звуковые волны не касаются ни поверхности, ни дна океана и, следовательно, не рассеиваются и не поглощаются на его границах. Благодаря этому звук НЧ, для к-рых поглощение в морской воде весьма мало, может распространяться в П. з. к. на сотни и тысячи км ("сверхдальнее" распространение). В одном из экспериментов звук от небольших подводных взрывов регистрировался на расстоянии 19000 км. Способность звука распространяться по П. з. к. на большие расстояния имеет многочисленные практич. приложения. П. з. к. в океане был открыт в сер. 40-х гг. 20 в.

Лит.: Акустика океана, под ред. Л. М. Бреховских, М., 1974; Бреховских Л. М., Лысанов Ю. П., Акустика океана, в кн.: Физика океана, т. 2, М., 1978, гл. 2; их же, Теоретические основы акустики океана, Л., 1982.

П. Лысанов.

   <<      Предметный указатель      >>