بررسی عددی تاثیرات تغییرات سرعت صوت، زاویه انتشار و ناهمواری بستر بر مسیر صداهای منتشر شده در محیط دریایی

امروزه موضوع انتشار صوت در زیر آب از جنبه های مختلفی دارای اهمیت بسیاری است. از آن جمله میتوان به کاربرد در مسائل نظامی، نقشه برداری ازبستر دریا، تاثیرات زیست محیطی، شناخت موجودات دریایی اشاره نمود. یکی از موضوعات مهم در انتشار صوت به علت پیچیدگی های فراوان در زیرآب، مسیر انتشار آن میباشد. روشهای عددی مختلفی برای بررسی این موضوع پیشنهاد شده است که یکی از دقیق ترین آنها تئوری پرتو می باشد. در -این مقاله با استفاده از این تئوری، تاثیرات تغییر سرعت صوت، زوایه انتشار و ناهمواری های بستر برای عمق های مختلف چشمه های صوت مورد بررسیقرار گرفته است. برای این هدف برنامه کامپیوتری با زبان پایتون توسعه داده شده است. با بررسی پروفیل سرعت مانک مشخص گردید که پرتوهایصوتی در محدودههای خاصی بدون برخورد به سطح آزاد و بستر حرکت میکنند که به آن کانال صوتی گفته میشود. همچنین نتایج نشان دادند که باافزایش زاویه انتشار، برخورد پرتوهای صوتی به سطح آزاد و بستر افزایش مییابد و در نتیجه آن اتلاف انرژی صوت بیشتر خواهد بود و صوت مسافتکمتری را طی خواهد کرد. در بررسی تاثیر ناهمواریها بر مسیر انتشار صوت نیز مشخص گردید که با افزایش عمق چشمه صوتی، ناحیه سایه صوتیکاهش خواهد داشت. اما با قرار گرفتن چشمه صوتی در مرکز کانال صوتی (سرعت صوت مینیمم) برخورد پرتوها با ناهموارهای بستر به کمترین حالتخواهد رسید. نهایتا، اگر زاویه صوت منتشر شده از شناور زیر سطحی کاهش یابد و در محل مناسبی نسبت به کانال صوت حرکت نماید، احتمالشناسایی آن در سطح به حداقل خواهد رسید. همچنین با شناخت دقیق از پروفیل های سرعت صوت و ناهموارهای بستر میتوان با قرار دادنآشکارسازها در مکانهای مناسب به شناسایی اصوات منشر شده در دریا پرداخت.

Keywords:

صوت زیر آب , تئوری پرتو , سرعت صوت , ناهمواری بستر