نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیک دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر‎

2 استادیار و عضو هیئت علمی دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

3 استادیار و عضو هیئت علمی دانشکده علوم دریایی دانشگاه مازندران

4 استادیار و عضو هیئت علمی دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره)

چکیده

در این مقاله، نحوه پراکندگی صوت در فرکانس 200 کیلوهرتز در داخل محیط از پیش چینه‌بندی شده در هنگام نفوذ پلوم متلاطم (جریان نفوذی ) در آزمایشگاه مطالعه می‌شود. این نوع پدیده فیزیکی معمولاً در محل ورود رودخانه‌ها به دریا و یا حوزه‌های کوچک همچون خروجی خلیج‌فارس به دریای عمان مشاهده می‌شود و باعث ایجاد موج داخلی در محیط می‌شود. در این مطالعه به کمک پردازش سیگنال‌های آکوستیکی خروجی زمانی، تغییرات پیک تا پیک سیگنال‌ها، تغییرات شکل سیگنال، زمان دریافت و قدرت توان سیگنال را در لحظات مختلف ورود پلوم به این محیط چینه‌بندی شده، با یکدیگر بررسی و مقایسه شده است. همچنین به روش فنّاوری پردازش سیگنال پالس فشرده، در زمان‌های نفوذ جریان، ضخامت‌های که این سیگنال تحت تأثیر قرار می‌دهد بررسی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Study the Effect of Output Current in a Plume Stratification on Sound Dispersion in the Laboratory

نویسندگان [English]

  • mohammad ahmadnejad 1
  • A Ashtari 2
  • M Akbari nasab 3
  • M Aghababaei 4

چکیده [English]

In this paper, the distribution of the frequencies 200 kHz sound inside the perimeter of the turbulent plume stratification in the middle (influx) will be studied in the laboratory. This physical phenomenon is usually "in where the rivers run into the sea or small areas such as the Persian Gulf, Arabian Sea can be seen out and cause internal waves in the environment(1). In this study the acoustic signal processing time output, peak to peak signal changes, changes in the signal, the received signal strength at different moments of the arrival of the Stratified plume has been studied and compared with each other. The compressed pulses through signal processing technology, the influence of the times, the thickness of the signal is affected is investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Simulation Influx
  • distribution
  • pulse compression
  • acoustic inversion
  • filling box
  • acoustic waves

[1] Bidokhti, A., “Shear-induced Spitting of Plume Outflow in a Stratified Enclosed Basin”, Journal of Marine Science, 2005.

[2] Brekhovskikh L. M., Fundmentals of Ocean Acoustics, 1982.

[3] DeSanto, J. A., Theoretical Methodsin Ocean Acoustics”, Springer Berlin Heidelberg, Vol. 8, Chapter 2, pp.7-77, 1979.

[4]Fedorov, F. N., “The Thermohaline Finestructure of the Ocean”, Translated by D.A. Brown. Vol. 2, Pergamon Marine Series, 1978.

[5] Ruddick, B. R. and Turner, J. S., The vertical Length Scale of Double Diffusive Intrusions, 26A, pp. 903-913. 1979.

[6] Mellberg, L. E., and Johannessen, O. M., “Layered Oceanic Microstructure-it’s effect on sound propagation”, Journal of Acoustical Society  of America, Vol. 53, No. 2, pp. 571–580, 1973.

[7] Mellberg, L. E., Johannessen, O. M., and Lee, O. S., “Acoustic Effect Caused by a Deep Thermohaline Stepped Structure in the Mediterranean Sea,” Journal of Acoustical Society  of America, Vol. 55, pp. 1081–1083, ‎1974.

[8] Goodman, L., “Acoustic Scattering from Oceanic Microstructure,” J. Geophys. Res., Vol. 95, pp. 11557–11573, 1990.

[9]Lavery, A. C., Schmitt, R. W. “High-frequency Acoustic Scattering from Turbulent Oceanic Microstructure: the Importance of Density Fluctuations,” Journal of Acoustical Society  of America, Vol. 114, pp. 2685–2697, 2003.

[10] Seim, H. E., “Acoustic Backscatter from Salinity Microstructure,” J. Atmos. Ocean. Technol., Vol. 16, pp. 1491–1498. 1999.

[11]Seim, H. E., Gregg, M. C., and Miyamoto, R. T. “Acoustic Backscatter from Turbulent Microstructure”, J. Atmos. Ocean. Technol., Vol. 12, pp. 367–380, 1995.

[12]Ross, “Sound Scattering from Oceanic Turbulence ”, Geophys. Res. Lett. 30, 1344.

[13]Warren, J. D., Stanton, T. K., Wiebe, P. H., “Inference of Biological and Physical Parameters in an Internal Wave using Multiple Frequency Acoustic Scattering Data,” ICES J. Mar. Sci., Vol. 60, pp. 1033–1046, 2003.

[14] Goodman Oeschger, J., “Ocean Acoustics Turbulence Study: Acoustic Scattering from an Axisymmetric Plume,” Journal of Acoustical Society  of America, Vol. 91, pp. 3212–3227. 1992.

[15] Stanton Wiebe, Chu, D., “Acoustic Characterization and Discrimination of Marine Zooplankton and Turbulence,” ICES J. Mar. Sci., Vol. 51, pp. 469–479, 1994.

[16]-Oeschger, and Goodman, L., “Acoustic Scattering from a Thermally Driven Buoyant Plume,” Journal of Acoustical Society  of America, Vol. 100, pp. 1451–1462, 2003.

[17] Stephen Gerard Bowen, “Forward Scattering of a Pulsed Continuous Wave Signal Through Laminar and Thermal Plumes”, United States Naval Academy, 1986.

[18] Chen, C. T., “Speed of Sound in Seawaterat High Pressures”, Journal of Acoustical Society  of America, Vol. 62, No. 5, pp 1129-1135, 1977.

[19] Bidokhti ,A. A., ‏and Griffiths, R. W., “The Role of Internal Waves in the Layering of Outflows from Semi-Enclosed Seas”, 14th Australasian Fluid Mechanics Conference, ‎2011‎.

[20] Urick, R. J., Principles of ‏Underwater sound, McGraw-Hill, USA, 1983.

[21] Kalangi Pullarao Prasanth, “Modelling and Simulation of an Underwater Acoustic Communication Channel”, Hochschule Bremen University of Applied Sciences, 2005.

[22]Taner, M. T., Koehler, ‏Complex seismic analysis: Geophysics”, Vol. 44, pp. 1041–63, 2005.

[23] Cohen, L., Time Frequency Analysis: Prentice Hall. ‎1995‎.

[24] Wang P. H., “Closed-form Design of Maximally Flat FIR Hilbert Transformers, Differentiators, and Fractional Delayers by Power Series Expansion”, IEEE Trans. on Circuits and Systems, Vol. 48, No. 4, pp. 389-398. 2001.

[25] William, J., “Data Analysis Methods in Physical Oceanography”, Underwater Sound and the Marine Mammal Acoustic Environment Guis to Fundamental Principles by David L.Bradley PHD. Richard Stern, 2008.