انتشار پرتوهای فراصوت در حضور توپوگرافی بستر دریا در اقیانوس هند شمالی

به دلیل انتشار خوب امواج صوتی در اقیانوس، از انرژی صوتی برای آشکارسازی زیرسطح دریا استفاده می شود. برای بهره‏برداری از خصوصیات مختلف محیطی که صوت در آن منتشر می شود، باید از مدلسازی و شبیه سازی امواج صوتی استفاده شود. برای این منظور، باید عوامل محیطی را بررسی کرده و نحوه انتشار پرتوهای صوتی و کارآیی سونار، در شرایط مختلف و در زمانها و مکانهای مختلف شبیه سازی شود. این پژوهش، با هدف بررسی اثرات شکل توپوگرافی بر انتشار پرتوهای فراصوت طراحی شده است.   در این پژوهش، ابتدا داده های محیطی منطقه مورد مطالعه که شامل داده های شوری، دما و عمق در شمال اقیانوس هند است، به صورت ترکیبی از پایگاه های داده های بین المللی (نظیر HYCOM , GEBCO , WOA و...) استخراج شده است. سپس با استفاده از روش پرتو، انتشار امواج فراصوتی در حضور ناهمواری بستر دریا شبیه سازی شده است. ابتدا با استفاده از داده های دما و شوری در اقیانوس هند و به کمک مدل های گرافیکی تغییرات پارامترهای هیدروفیزیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته شد. سپس با استفاده از فرمول مکنزی سرعت صوت را در این مقاطع محاسبه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به کمک مدل آکوستیکی موجود ابتدا تغییرات فشار را بررسی و سپس از این خروجی برای محاسبه میزان سیگنال برگشتی از یک هدف فرضی زیر آبی استفاده گردید. نتایج سناریوهای مختلف شبیه سازی انتشار پرتوهای فراصوت نشان می دهد که وقتی منبع زیر لایه ترموکلاین قرار داده شود، پرتوها آکوستیکی به سمت پایین منحرف میشوند. با افزایش فرکانس، تلفات انتقال افزایش یافته و شدت فشار آکوستیکی کاهش می یابد. زیرا مقدار جذب امواج صوتی با افزایش فرکانس افزایش می یابد.