КОРАБЛЕСТРОЕНИЕ. Физические поля корабля, океана и атмосферы

DOI.org/10.5281/zenodo.1286026
УДК 534.222 

А.В. Кирьянов

КИРЬЯНОВ АЛЕКСЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ − старший преподаватель кафедры приборостроения Инженерной школы, e-mail: kirianov.av@dvfu.ru 
Дальневосточный федеральный университет
Суханова ул., 8, Владивосток, 690091

Влияние мелкомасштабных неоднородностей скорости звука
на зональную структуру акустических полей  в океанических волноводах 

Аннотация: Работа посвящена влиянию мелкомасштабных неоднородностей скорости звука на зональную структуру акустических полей подсветки в океанических волноводах. В применяемых ранее аналитических методах расчета вертикальное распределение скорости звука описывалось детерминированной функцией, но такой подход не объяснял расхождение между численными и натурными экспериментами. В данной работе мы предприняли попытку численным методом сто-хастического моделирования определить динамику изменения координат границ зон конверген-ции в зависимости от уровня случайной компоненты поля скорости звука. Приведены результаты численного эксперимента (с использованием лучевой программы стохастического моделирования) по распространению звука в Гвианском районе Атлантического океана. Результаты расчета сравнивались с экспериментальными данными, полученными ранее сотрудниками Акустического института им. Н.Н. Андреева. В численных экспериментах случайная компонента поля скорости звука изменялась дискретно, для каждого значения случайной компоненты поля скорости звука определялись координаты границ первой зоны конвергенции на глубинах приёма 190, 300 и 400 м. С увеличением уровня случайной компоненты поля скорости звука для всех указанных глубин приёма координаты границ первой зоны конвергенции изменялись по линейному закону. Для фиксированных значений случайной компоненты поля скорости звука абсолютное смещение координаты начала первой зоны конвергенции меньше, чем смещение координаты конца первой зоны конвергенции. 
Ключевые слова: океанический волновод, Атлантический океан, зона конвергенции, стохастиче-ское моделирование.

Kiryanov A.

ALEXEY KIRYANOV, Senior Lecturer, Department of Instrument Engineering, 
School of Engineering, e-mail: kirianov.av@dvfu.ru
Far Eastern Federal University
8 Sukhanova St., Vladivostok, Russia, 690091

The effect of the small-scale variability of sound velocity
on the zonal structure of acoustic fields in oceanic waveguides 

Abstract: The article deals with the effect of the small-scale variability of sound velocity on the zonal structure of acoustic fields in oceanic waveguides. In the previously used analytical methods of calcula-tion, the vertical distribution of the sound speed was described by the deterministic function which made it impossible to explain the discrepancy between numerical and field experiments. The present work is an attempt to determine the dynamics of the coordinate changes of the convergence zone boundaries depending on the level of the random component of the sound-speed field using the numerical method of stochastic modeling. Presented are the results of the numerical experiment on the propagation of sound in the Guiana region of the Atlantic Ocean carried out with the use of the radial programme of stochastic modelling. The results of the calculation were compared with the experimental data obtained earlier by N.N. Andreyev Acoustics Institute. In the numerical experiments the random component of the sound-speed field varied discretely. For each value of the random component of the sound-speed field we determined the coordinates of boundaries of the first convergence zone at the depths of reception of 190 m, 300 m and 400 m. At the same time, the boundary of the convergence zone which was closest to the source was decreasing, while the distant one was increasing. For fixed values of the random component of the sound velocity field the absolute displacement of the closest boundaries was less than that of the distant ones.
Key words: oceanic waveguide, Atlantic Ocean, convergence zone, stochastic modelling.