شبیه‌سازی آکوستیکی انتشار امواج صوتی درلایه سطحی از تنگه هرمز توسط معادلادت سهموی و مدل RAMGEO

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک دریا،دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست،واحد علوم تحقیقات،تهران،ایران

2 استادیار گروه تخصصی فیزیک دریا،علوم تحقیقات تهران،ایران

3 استادیار گروه تخصصی فیزیک دریا دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران

4 استاد - موسسه ژئوفیزیک تهران

5 مدیر گروه مخابرات دانشکده مهندسی برق دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره) نوشهر

10.22034/ijmt.2021.531761.1689

چکیده

مهم‌ترین پارامتر در دریا، سرعت صوت است که نحوه تغییر آن، سایر پدیده‌های صوتی در دریا را تحت تأثیر قرار می‌دهد. سرعت صوت در لایه‌های بالایی دریا، وابستگی شدید به دما دارد. در تحقیق حاضر، ابتدا دینامیک جریان منطقه تنگه هرمز با رزولوشن 1 کیلومتر و با 16 لایه تراز سیگما توسط مدل رامز شبیه‌سازی شد و داده‌های به دست آمده از خروجی مدل مذکور به عنوان داده-های ورودی مدل صوت مورد استفاده قرار گرفته است. شبیه‌سازی‌های آکوستیکی (محاسبه اتلاف انتشار) با استفاده از مدل RAMGEO در نرم‌افزار Actup در دو فرکانس 100 و 500 هرتز انجام شده است. برد انتشار صوت 10 کیلومتر می‌باشد و انتشار صوت با گسترش استوانه‌ای رخ می‌دهد و با قرار دادن منبع صوت در موقعیت لایه سطحی در شش ایستگاه از شرق تا غرب تنگه هرمز در فصل تابستان (ماه آگوست) میزان اتلاف انتقال بررسی شده است. پروفایل‌های سرعت صوت در این تحقیق همگی در فصل تابستان و ماه آگوست رسم شده است که زمان شکل‌گیری پیچک‌ها بوده است. دمای آب در سطح در این فصل، بیشتر از درون آب است و با توجه به تلاطم‌های ایجاد شده در سطوح آب، یک شکست رو به پایین و برخورد با کف و تکرار این روند برای تمامی پرتوهای صوتی وجود داشت و همین امر باعث اختلال در عملکرد سیستم‌های آکوستیکی در این زمان شده است. نتیجه حاصل از شبیه‌سازی و تاثیر وجود پیچک ها در ایستگاه‌هایی که حضور آنها مشهود بود، باعث گردید تا امواج صوتی به‌طور میانگین حدود 5 دسی بل (با توجه به مقدار عددی تلفات انتقال بدست آمده از مدل‌سازی RAMGEO) نسبت به حالتی که پیچک وجود نداشته است، دارای اتلاف انتقال بیشتر شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Acoustic simulation of sound wave propagation in the surface layer of the Strait of Hormuz by parabolic equations and RAM GEO model

نویسندگان [English]

  • somayeh Mohammadi firouz 1
  • sara Allah Yari beyk 2
  • Mojtaba Ezam 3
  • Abbas Ali Ali Akbari Bidokhti 4
  • Mohammad Reza Soheilifar 5
1 Ph.D. student of the Department of physical oceanography, Faculty of Natural and Environmental Sciences, Islamic Azad University, Tehran Research Branch،tehran,Iran
2 Assistant Professor, Department of physical oceanography, Faculty of Natural and Environmental Sciences, Islamic Azad University, Tehran Science Research Branch
3 Assistant Professor, Department of Marine Physics, Islamic Azad University, Research Sciences Branch, Tehran
4 professor
5 Associate Professor, Faculty of Electrical Engineering, Imam Khomeini University of Marine Sciences, Nowshahr
چکیده [English]

The most important parameter in the sea is the speed of sound, which changes the way it affects other sound phenomena in the sea. The speed of sound in the upper layers of the sea is strongly dependent on temperature. In the present study, the flow dynamics of the Strait of Hormuz with a resolution of 1 km and 16 layers of Sigma level was simulated by Roms model, And the data obtained from the output of the mentioned model has been used as the input data of the acoustic model. Acoustic simulations (emission transmission loss) were performed using the RAMGEO model in Actup software at two frequencies of 100 and 500 Hz. The range of sound propagation is 10 km and sound propagation occurs with the expansion of cylinders by placing the sound source in the position of the surface layer in six stations from east to west of the Strait of Hormuz in summer (August), the amount of transmission loss has been investigated. The speed velocity profiles in this study were all drawn in the summer and August, when eddy formed. The surface water temperature in this season is higher than inside the water and due to the turbulence created in the water levels, There was a downward failure and collision with the floor and the repetition of this process for all sound beams and this has caused the acoustic systems to malfunction at this time. The result of the simulation and the effect of the presence of eddies in the stations where their presence was evident, caused the sound waves to average about 5 dB (According to the numerical value of transmission losses obtained from RAMGEO modeling) Have more transmission losses than if eddy did not exist.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Transmission loss
  • surface layer
  • parabolic equations
  • RAM GEO model