Разработка технических средств и методов акустического мониторинга морской среды

• Автор: Моргунов, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 229 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. Аналитический обзор теории и практики акустического мониторинга
морских акваторий. Постановка задач на исследование

1.1. Томография океана
1.2. Распространение низкочастотного звука в океане
1.3. Шумы океана
Выводы по главе
Глава 2. Методы и технические средства акустического мониторинга морской среды
2.1. Обоснование и выбор путей совершенствования методологии экспериментальных гидроакустических.исследований
2.2. Метод полигонных акустических исследований в задачах построения системы наблюдения за океаном
2.2.1.Выбор районов и объектов исследований
2.2.2.Прогноз гидролого-акустической обстановки в районах исследований
2.2.3. Акустическая аттестация морских акваторий
2.2.4. Результаты экспериментальной апробации метода полигонных исследований
2.3. Динамические методы акустического мониторинга крупномасштабных неоднородностей морской среды в океане
2.4. Технические средства для акустического мониторинга морской среды
2.4.1. Радиогидроакустические приемные системы для измерения акустикогидроакустических характеристик океана
2.4.2. Акустико-гидрофизический комплекс для томографических исследований морской среды
2.4.3. Акустический трансивер для мониторинга динамических процессов морской среды
2.5. Корреляционный анализ в задачах акустической томографии
Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные результаты акустического мониторинга неоднородностей морской среды
3.1. Мониторинг течений в проливных зонах с использованием сцинтилляционного метода акустической томографии
3.2. Акустический мониторинг полей температуры и течений на шельфе Японского моря
3.3.Низкочастотная активная локация крупномасштабных неоднородностей
морской среды
Выводы по главе
Глава 4. Результаты исследований закономерностей формирования низкочастотных акустических полей
4.1. Экспериментальные исследования изменчивости звукового поля в области субарктического фронта в северо-западной части Тихого океана
4.2. Влияние теплого антициклонического вихря фронтального раздела Куросио на структуру звукового поля
4.3. Распространение низкочастотного звука через фронтальную зону при пересечении под малым углом
4.4. Исследование особенностей распространения звука через субантарктический фронт в Южной части Индийского океана
4.5. Влияние подводной возвышенности на распространение звука
4.6. Экспериментальное исследование низкочастотных шумов океана
Выводы по главе
Глава 5. Концепция развития технических средств и методов акустического мониторинга морской среды в Тихоокеанском регионе
5.1. Системный подход к организации гидроакустических
исследований
5.2. Перспективы практического использования разработанных технических
решений для повышения эффективности акустического мониторинга
морской среды
Выводы по главе Заключение Литература Приложение
среднем по глубине районе океана). Съемка может быть повторена несколько раз (например 10) с интервалом в 10-15 дней. Подобного рода работы на полигоне желательно повторить в разные сезоны, т. е. осуществлять их 4 раза в год.
Общее количество информации от таких работ по всем рассматриваемым гидрофизическим полям будет равно, как нетрудно подсчитать, 400x400x10x4x6=3.8x107 чисел в год. Далее на каждом из полигонов выбирается участок, с горизонтальными размерами порядка 10x10 км, на нем проводятся тонкоструктурные и турбулентные измерения.
Итак, достаточно полная информация о разномасштабной структуре гидрофизических полей океана и их временной изменчивости в интервале от нескольких лет до долей секунды требует сбора информации по предложенной методике в объеме (суммируя по всем трем разномасштабным исследованиям) порядка 3.7х109 чисел в год. Такой объем информации, естественно, уже вполне приемлем, и может быть как зарегистрирован на соответствующие носители, так и обработан практически в реальном масштабе времени. Возникает, однако, вопрос - имеется ли у мирового сообщества техническая возможность осуществлять подобного рода исследования? Ответ на этот вопрос, по-видимому, может быть дан положительный.
Работы на мезо- и миниполигонах могут быть осуществлены с научно-исследовательских судов, которых потребуется всего лишь около 20, что вполне реально даже для нескольких промышленно развитых стран. Сложнее осуществить изготовление, постановку и обслуживание нескольких тысяч автономных буйковых гидрометеорологических станций. Однако и эта задача, по всей видимости, может быть решена совместными усилиями мирового сообщества, тем более что созданные и работающие в настоящее время образцы таких буйковых станций показали свою дееспособность. Имеются хорошие серийные образцы зондирующих малоинерционных приборов, а также макетные образцы турбулиметров. Их серийное производство может быть