водной( на шельфе и береговом склоне) – от типа грунта дна. Дно всей глубоководной акватории моря( глубины более 1000 м) характеризуется слабым расчленением рельефа. Придонные грунты в области шельфа в диапазоне глубин от 50 – 100 м до 200 м представляют собой песчанистый ил, а грунты дна берегового склона( глубины от 200 м до 1200 м) – ил и глину.
Вблизи порта Туапсе шельф имеет угол наклона ~ 0,4 °– 1,8 °, а угол берегового склона составляет ~ 5,3 °– 6,7 °( рис. 3). Расстояние от 100‐метровой изобаты до точки перехода шельфа в материковый склон( 200‐метровая изобата) составляет 4,4 км.
Сезонная изменчивость вертикального профиля скорости звука в восточной части Черного моря происходит до глубин 200 – 300 м. В глубинных слоях Черного моря, где не наблюдается сезонной изменчивости зависимости профиля, скорость звука возрастает с глубиной с постоянным положительным градиентом.
Летние гидрологические условия характеризуются наличием сформированного подводного звукового канала. По этому признаку к летнему гидрологическому сезону в рассматриваемой акватории относятся месяцы с апреля по октябрь. При этом июль соответствует летнему типу гидрологии в наибольшей степени.
В восточной части Черного моря к зимним гидрологическим условиям, приводящим к положительной pефpакции звуковых лучей, можно отнести месяцы февраль и март, причем март соответствует зимнему типу гидрологии в большей степени.
Для восточной части Черного моря характерен переходный тип гидрологии, вертикальный профиль скорости звука которого имеет два экстремума( тип гидрологии « зигзаг »). К данному типу гидрологии относятся месяцы с ноября по январь; в наибольшей степени ему соответствует январь.
На рисунке 4 представлены профили изменения скорости звука с глубиной. Зеленым цветом обозначены профили, соответствующие прибрежной акватории. Синим цветом выделены кривые профилей, соответствующих удалению от берега на ~ 80 км. Кривые профилей, соответствующих удалению от берега на ~ 150 км и дальше, выделены красным цветом.
Для расчета коэффициента пространственного затухания в Черном море на частотах 0,2 – 10 кГц используется эмпирическое соотношение [ 2 ]: β = 0,035 ∙ f 1, 25, дБ / км( 2)
Расчет ПР для конструкции приемной антенны, устанавливаемой на произвольной глубине. Авачинский залив
Расчеты потерь на распространение сигнала были выполнены при следующих исходных данных. Ненаправленный источник звука находился в глубоком море на расстоянии
Потери на распространение, дБ
Рис. 5. Авачинский залив. Потери на распространение, летняя гидрология, глубина приемника 86 м
Потери на распространение, дБ
-85
-90
-95
-100
-105
-92
-96
-100
-104
-108
Летняя гидрология Ненаправленный приемник на глубине 86 м � источник на глубине 200 м
◦ источник на глубине 100 м � источник на глубине 50 м
380 |
390 |
400 |
410 |
|
Дистанция, км |
|
|
Зимняя гидрология Ненаправленный приемник на глубине 86 м � источник на глубине 200 м
◦ источник на глубине 100 м � источник на глубине 50 м
380 |
390 |
400 |
410 |
|
Дистанция, км |
|
|
Рис. 6. Авачинский залив. Потери на распространение, зимняя гидрология, глубина приемника 86 м
~ 400 км от точки перехода шельфа в материковый склон. Приемник, моделирующий приемную антенну, был установлен на глубине 86 м, расположенной вблизи оси залегания сформированного подводного звукового канала. Расчеты ПР были выполнены для приемника, установленного в районе шельфа и материкового склона на удалении от источника звука на расстояние от 380 км до 410 км с шагом в 50 м. Вычисления производились для источника звука с частотой 330 Гц, расположенного на глубинах 50 м, 100 м и 200 м в летних и зимних гидрологических условиях.
Расчеты ПР были выполнены для двух вариантов характеристики направленности приемника в вертикальной плоскости:
• для ненаправленного гидрофона;
• для линейной эквидистантной решетки с восемью элементами, расстояние между которыми равнялось 1,2 м.
Отметим, что здесь и далее при вычислениях ПР использовалась лучевая двумерно неоднородная программа расчета распространения звука. Средняя высота волн всегда принималась равной 1 м в зимние месяцы и 0,63 м в летние.
No. 3( 6) / 2014, Морские информационно-управляющие системы 25