중위도에서 깊은 바다에서,가장 느린 사운드 속도는 약 800~1000 미터의 깊이에서 발생합니다. 이를 사운드 속도 최소라고합니다. 사운드 속도 최소 음파 긴 거리를 여행할 수 있는 사운드 채널을 만듭니다. 음파가 지속적으로 구부러 때문에 사운드는 사운드 채널에 초점을 맞추고있다,또는 굴절,낮은 사운드 속도의 영역을 향해. 사운드 속도 최소에서 소스에서 위쪽으로 이동 하는 소리는 최소 쪽으로 다시 구부러진 다. 마찬가지로 소스에서 아래로 이동하는 사운드는 최소값으로 다시 구부러집니다.
다음 그림은 두 부분으로 구성됩니다. 왼쪽에는 음속이 깊이의 함수로 표시됩니다. 1000 미터 깊이의 최소 사운드 속도를 딥 사운드 채널 또는 더 역사적으로 소파 채널이라고합니다. 소파는 사운드 고정 및 범위를 의미합니다. 오른쪽에 그들은 소스에서 멀리 여행 음파 뒤에 경로입니다. 이 파도는 지속적으로 사운드 속도 최소쪽으로 굴절됩니다.
사운드 속도와 물 열을 통해 여행의 경로를 보여주는 그래프. 왼쪽에 깊이의 함수로 사운드 속도 오프 플롯입니다. 오른쪽에는 음파가 1000 미터 깊이에 위치한 음원으로부터 멀리 떨어진 사운드 채널 축을 따라가는 경로가 있습니다. 바다 표면 또는 해저에 충돌하지 않는 광선 만 표시됩니다. 멍크 등의 알에서 그림 2.3 에서 적응., 1995.
이 그림에서 수직 거리는 수평 거리에 비해 크게 과장되어 있습니다. 이것은 음파가 실제보다 훨씬 가파르게 보이도록 이동하는 수평 각도의 원인이됩니다. 이 그림에 표시된 가장 가파른 경로는 수평에서 약 12 개에 불과하며 실제로는 거의 수평입니다.
오직 특정한 음파만이 바다 표면이나 해저에 부딪치지 않고 소리 채널에 머물러 있다. 약 12 이하의 각도로 소스로부터 위쪽으로 이동하는 음파는 표면에 도달하기 전에 최소 음속쪽으로 다시 굴절됩니다. 마찬가지로,약 12 이하의 각도로 소스로부터 아래쪽으로 이동하는 음파는 해저에 도달하기 전에 최소 방향으로 다시 굴절 될 것입니다. 가파른 각도에서 소스에서 위쪽으로 시작 하는 음파는 여전히 굴절,하지만 바다 표면에 타격을 피하기 위해 충분히 예리 하 게 하지. 마찬가지로,가파른 각도로 소스에서 아래쪽으로 시작하는 음파는 해저에 충돌하지 않도록 충분히 급격하게 굴절되지 않습니다.
소리는 바다 표면이나 해저에 닿을 때마다 에너지를 잃는다. 거친 바다 표면이나 해저에서 소리가 반사 될 때마다 일부 소리 에너지가 흩어져 손실됩니다. 바다 표면 또는 해저 여러 번 안타 음파는 감지 할 너무 약한 것입니다.
바다 표면이나 해저에 충돌하지 않는 소리는 여전히 흡수에 에너지를 잃게됩니다. 저주파 소리는 흡수에 약간의 에너지를,그런데 잃는다. 그 결과 바다 표면이나 해저와 상호 작용하지 않는 저주파 소리가 바다를 통해 먼 거리를 여행 한 후에 감지 될 수 있습니다.
소리의 주파수가 증가함에 따라 흡수의 양이 증가하고,따라서 더 높은 주파수의 소리는 더 짧은 거리에서만 검출 가능하다. 소리가 감지 될 수있는 거리는 주파수,소스가 얼마나 큰지,배경(주변)소음이 얼마나 큰지에 따라 다릅니다.
사운드 채널에서 이동하는 음파는 다양한 경로를 따른다. 음원 및 수신기가 소파 또는 사운드 채널 축이라고하는 사운드 속도 최소의 깊이에 위치 할 때 음파는 축을 거의 똑바로 아래로 이동하고 축의 위와 아래로 순환하여 표면과 바닥에 거의 도달합니다.
사운드 채널 축. 왼쪽,중위도에서 사운드 속도 프로필. 오른쪽에는 1000 미터 깊이의 소스에서 210 킬로미터 떨어진 소스에서 1000 미터 깊이의 수신기로 사운드가 이동하는 경로 만 표시됩니다. 이 이미지를 음원에서 사운드가 이동하는 모든 경로가 표시되는 페이지 상단을 향한 이미지와 대조합니다. 멍크 등의 그림 1.1 에서 적응., 1995.
사운드가 모든 방향에서 음원으로부터 멀리 이동하지만,특정 각도로 소스를 떠나는 경로에서 소스로부터 멀리 이동하는 사운드만 특정 위치의 수신기에 도달합니다. 이 다른 경로를 여행하는 음파는 약간 다른 여행 시간을 가지고 있습니다. 따라서 단일 폭발원이 여러 개의 개별 도착으로 전달되어 소파 변속기가 절정에 달할 수 있는 특징적인 시그니처가 될 것입니다:
범프 범프 범프 범프 범프
소리의 최종 펄스는 일반적으로 가장 크며 사운드 채널 축에 거의 이동하는 음파로부터 온다. 이 음파는 최단 거리를 이동하지만 사운드 속도가 가장 낮은 사운드 속도 최소 근처의 영역으로 이동합니다.
바다 표면 근처 소스에 대 한 소리 걸릴 경로 상당히 다릅니다. 깊은 사운드 채널이 표면까지 확장되면 소스에서 거의 수평으로 출발하는 광선은 바다 표면이나 해저에 충돌하지 않습니다. 이러한 경로로 이동하는 소리는 바다 표면이나 해저와 상호 작용하지 않는 깊은 소스로부터 멀리 이동하는 소리에 해당하는 것처럼 장거리에서 감지 할 수 있습니다. 표면 근처 소스에서 사운드 경로 함께 서,또는 수렴,모든 50-60 킬로미터 떨어져 그것에서 소스와 같은 깊이에 대 한 높은 음압의 영역을 만듭니다. 이러한 높은 음압 영역을 수렴 영역이라고합니다. 수렴 영역 사이에는 그림자 영역이라고 불리는 낮은 음압 영역이 있습니다.
왼쪽에는 음속이 깊이의 함수로 표시됩니다. 오른쪽에는 음파가 50 미터 깊이의 음원으로부터 멀어지는 경로가 있습니다. 바다 표면 또는 해저에 충돌하지 않는 광선 만 표시됩니다. 광선은 수렴 영역을 형성,약 55 킬로미터의 범위에서 표면 근처에 다시 함께 온다. 광선은 소스와 수렴 영역 사이의 표면 근처의 영역에 도달하지 않아 그림자 영역을 형성합니다.
선량에 대한 추가 링크
- 소파 채널의 역사
- 사운드 속도 최소
- 사운드 채널 변동성