Эффекты влияния мезомасштабных неоднородностей в нижней тропосфере на дальнее распространение импульсных акустических сигналов

• Автор: Перепелкин, Виталий Георгиевич
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор результатов исследований дальнего распространения акустических волн в нижней атмосфере
Глава 2. Результаты экспериментов по регистрации акустических сигналов в условиях различной стратификации температуры и ветра
2.1 Комплекс для исследования дальнего распространения акустических импульсов в нижней атмосфере.
2.2 Схема расположения пунктов наблюдений.
2.3 Методика обработки экспериментальных данных.
2.3.1 Программа оцифровки акустических сигналов i
2.3.2 Программа просмотра данных
2.3.3 Вычисление множественной функции когерентности Ко, азимутов и углов наклона лучей
2.4 Данные регистрации акустических сигналов на различных расстояниях от источника в условиях устойчивой стратификации атмосферного пограничного слоя
2.5 Данные регистрации акустических сигналов в условиях неустойчивой стратификации атмосферного пограничного слоя
Глава 3 Флуктуации длительности, азимутов и углов скольжения акустических сигналов, их взаимосвязь с флуктуациями скорости ветра
3.1 Данные эксперимента о флуктуациях длительности акустических сигналов.
3.2 Горизонтальная когерентность и масштабы флуктуаций времени пробега акустических импульсов в устойчивом АПС.
3.2.1. Определение периодов и горизонтальных масштабов флуктуаций 5,
вызванных внутренними волнами.
3.2.2. Стратификация АПС и тропосферы в период наблюдений ВГВ.
3.3 Частотные спектры флуктуаций времени пробега акустических импульсов в устойчивостратифицированной нижней атмосфере.
3.3.1. Теоретическая модель частотноволнового спектра ВГВ в устойчиво
стратифицированном слое атмосферы.
3.3.2. Модель частотного спектра флуктуаций времени пробега акустических импульсов.
3.3.3. Сравнение экспериментальных и теоретических частотных спектров флуктуаций времени пробега
3.4 Данные эксперимента о флуктуациях азимутов и углов скольжения акустических сигналов.
3.5 Анализ взаимосвязи между наблюдаемыми величинами флуктуаций параметров акустических сигналов длительность сигнала г, азимут р, угол скольжения и характеристиками анизотропной турбулентности в тропосфере
Глава 4 Научно методические основы дистанционного акустического метода частичных отражений для исследования нижней тропосферы
4.1 Явление частичного отражения акустических импульсов от слоистых структур поля скорости ветра и температуры в нижней тропосфере
4.2 Экспериментальное обоснование возможности регистрации акустических сигналов, соответствующих частичному отражению импульсов от анизотропных неоднородностей температуры и ветра на различных высотных уровнях в нижней тропосфере.
4.3 Оценка вертикальных градиентов эффективной скорости звука, полученные акустическим методом частичных отражений для нижней тропосферы.
Заключение
ЛИТЕРАТУРА


Было показано, что наблюдаемые низкочастотные максимумы спектров флуктуаций в диапазоне периодов от мин до 8 мин, соответствует незахваченным ВГВ, свободно распространяющимся через слой ЛИС в тропосферу или, наоборот, из тропосферы в АПС. Более короткие периоды мин свойственны захваченным ВГВ в приземном и тропосферном волноводах, образующихся в устойчивостратифицированных слоях нижней тропосферы, в которых частота БрентаВяйсяля достигает максимума. Имеются также флуктуации с короткими периодами мин, типичными для вихревых структур типа КельвинаГельмгольца, генерируемых в результате сдвиговой и конвективной неустойчивостей ВГВ. Были оценены также горизонтальные масштабы наблюдавшихся волновых флуктуаций. С уменьшением периода флуктуаций эти масштабы убывают от км при периодах мин до нескольких сотен метров на периодах порядка . В параграфе 3. Приведена теоретическая модель частотноволнового спектра ВГВ в устойчивостратифицированном слое атмосферы и дано сравнение экспериментальных и теоретических частотных спектров флуктуаций времени пробега. Такой анализ был получен с использованием работ А. С.Гурвича и И. П.Чунчузова , посвященных изучению спектров анизотропных флуктуаций плотности температуры и скорости ветра. В параграфе 3. Показаны примеры спектров флуктуаций азимутов акустических сигналов для случаев устойчивой и неустойчивой стратификации АПС. В параграфе 3. В и характеристиками анизотропной турбулентности в тропосфере. ЗС , В. В.2 получено для волноводного луча с малым вертикальным углом , и с радиусом кривизны луча Яо1 гхов точке поворота с координатами х0.