Рыбопромысловая гидроакустика. Карлик Я.С - 52 стр.

UptoLike

c = 1445 + 4,46t 0,0615t
2
+ (1,2 0,015t)(S – 35).
В 1952 г. Дель-Гроссом была предложена наиболее точная формула
для определения скорости звука в поверхностных слоях моря при темпе-
ратуре от 0 до 40
o
С и солености от 19 до 40. При добавлении к этой
формуле члена, учитывающего изменение скорости с глубиной H, она
принимает вид:
c = 1448,6 + 4,618t 0,0523t
2
+ 0,00023t
3
+ 1,25 (S 35)
– 0,011(S 35)t + 0,0027
· 10
5
(S 35)t
4
– 2
· 10
7
(S 35)
4
(1 + 0,577t 0,0072t
2
) + 0,0175H.
Как было указано выше, из-за неоднородности физических свойств
морской воды скорость распространения звука в пределах одной среды
непрерывно меняется. Величина изменения скорости звука, отнесенная
к единице длины, называется градиентом скорости g
c
(с
1
). При распро-
странении звука в горизонтальной плоскости его скорость (в пределах
дальности действия гидроакустических приборов) практически неизмен-
на, и, следовательно, горизонтальная составляющая градиента скорости
равна нулю. Исключение составляют прибрежные воды, опресненные
речным стоком, чего никак нельзя сказать о вертикальном направлении
(по глубине моря). По многим причинам температура, соленость и гидро-
статическое давление с ростом глубины претерпевают значительные из-
менения, вызывая соответствующие изменения и скорости звука. Поэтому
в общем виде выражение для вертикальной составляющей градиента ско-
рости звука будет иметь следующий вид:
,
dh
hdc
g
c
)(
=
(3.21)
где c(h) – скорость звука как функция глубины.
Градиент скорости звука может быть как положительным (возраста-
ние скорости звука с глубиной), так и отрицательным (убывание скорости
звука с глубиной). Если известна аналитическая зависимость градиента
скорости звука от глубины, то скорость звука c
h
на конкретной глубине h
можно найти из очевидного соотношения:
,dhhgcc
h
ch
+=
0
0
)( (3.22)
где с
0
скорость звука в точке, от которой отсчитывается глубина h.
Практическое значение имеет вертикальный градиент скорости, ве-
личина которого также является функцией температуры, солености, гид-
ростатического давления и выражается формулой:
g
c
= 0,0182 + [6,187 0,05 (32 + 1,8t)] g
t
+ 1,31g
s
, (3.23)
52
           c = 1445 + 4,46t − 0,0615t2 + (1,2 − 0,015t)(S – 35).
    В 1952 г. Дель-Гроссом была предложена наиболее точная формула
для определения скорости звука в поверхностных слоях моря при темпе-
ратуре от 0 до 40oС и солености от 19 до 40‰. При добавлении к этой
формуле члена, учитывающего изменение скорости с глубиной H, она
принимает вид:
        c = 1448,6 + 4,618t − 0,0523t2 + 0,00023t3 + 1,25 (S − 35) −
                 – 0,011(S − 35)t + 0,0027 · 10−5(S − 35)t4 −
            – 2 · 10−7(S − 35)4(1 + 0,577t − 0,0072t2) + 0,0175H.
     Как было указано выше, из-за неоднородности физических свойств
морской воды скорость распространения звука в пределах одной среды
непрерывно меняется. Величина изменения скорости звука, отнесенная
к единице длины, называется градиентом скорости gc (с−1). При распро-
странении звука в горизонтальной плоскости его скорость (в пределах
дальности действия гидроакустических приборов) практически неизмен-
на, и, следовательно, горизонтальная составляющая градиента скорости
равна нулю. Исключение составляют прибрежные воды, опресненные
речным стоком, чего никак нельзя сказать о вертикальном направлении
(по глубине моря). По многим причинам температура, соленость и гидро-
статическое давление с ростом глубины претерпевают значительные из-
менения, вызывая соответствующие изменения и скорости звука. Поэтому
в общем виде выражение для вертикальной составляющей градиента ско-
рости звука будет иметь следующий вид:
                                       dc(h)
                                gc =         ,                         (3.21)
                                        dh
где c(h) – скорость звука как функция глубины.
     Градиент скорости звука может быть как положительным (возраста-
ние скорости звука с глубиной), так и отрицательным (убывание скорости
звука с глубиной). Если известна аналитическая зависимость градиента
скорости звука от глубины, то скорость звука ch на конкретной глубине h
можно найти из очевидного соотношения:
                                        h
                             ch = c0 + ∫ g c (h)dh ,                   (3.22)
                                        0

где с0 – скорость звука в точке, от которой отсчитывается глубина h.
    Практическое значение имеет вертикальный градиент скорости, ве-
личина которого также является функцией температуры, солености, гид-
ростатического давления и выражается формулой:
               gc = 0,0182 + [6,187 − 0,05 (32 + 1,8t)] gt+ 1,31gs,    (3.23)
                                       52