Влияние внутренних волн на распространение звука в шельфовой зоне моря тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

Введение

1. Аналитические и численные методы моделирования внутренних волн и оценки их влияния на распространение звука в мелком море

1.1. Основные теоретические представления

1.2. Вариации скорости звука, обусловленные внутренними волнами

1.3. Моделирование внутренних волн

1.3.1. Методы расчета мод линейных внутренних волн

1.3.2. Моделирование нелинейных внутренних волн

1.4. Методы расчета акустического поля

2. Измерительные средства и методы экспериментальных исследований

2.1. Автономные цифровые приемные системы и некоторые результаты их применения в исследованиях пространственной структуры акустических полей

2.2. Цифровая радиотелеметрическая система сбора и обработки гидроакустических сигналов и результаты ее применения в натурных исследованиях

2.3. Автономная донная цифровая гидрофизическая станция

2.4. Технические средства, используемые при организации в шельфовой зоне Японского моря полигонных акустико-гидрофизических измерений

2.5. Стационарная акустико-гидрофизическая трасса для экспериментальных исследований в шельфовой зоне

Японского моря

2.5.1. Акустико-гидрофизическая измерительная система «Моллюск-96»

2.5.2. Цифровая акустико-гидрофизическая измерительная система «Моллюск-97»

2.5.3. Автономный зонд «Бурун-96»

2.5.4. Применение измерительных систем в натурном эксперименте

2.6. Обработка экспериментальных данных

Выводы

3. Особенности гидрофизических полей и внутренних волн в шельфовой зоне Японского моря. Результаты измерений и численного моделирования их влияния на интенсивность и фазу распространяющегося звука

3.1. Результаты гидрологических измерений

3.2. Влияние поверхностного и внутреннего приливов на распространение акустических волн

3.3. Результаты натурных измерений влияния внутренних волн на интенсивность и фазу распространяющегося звука

3.4. Численное моделирование влияния линейных внутренних волн на распространение акустических волн

3.5. Влияние внутренних волн на акустические поля с разными частотами —

3.6. Численное моделирование влияния нелинейных внутренних волн на распространение звука вдоль трассы длиной 250 метров

Выводы

4. Зависимость флуктуации интенсивности и фазы акустических волн, распространяющихся поперек шельфа, от времени года и частоты сигнала

4.1. Сезонная изменчивость флуктуации интенсивности и фазы низкочастотных акустических волн, распространяющихся в шельфовой зоне Японского моря

4.2. Результаты измерений флуктуации интенсивности и фазы акустических волн, распространяющихся по трассе длиной 250 м, в летних и зимних гидрологических условиях

4.3. Зависимость флуктуации интенсивности акустических волн от частоты сигнала—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—:—

4.3.1. Описание эксперимента и метода анализа данных

4.3.2. Результаты измерений

4.4. Частотно-пространственно-временные характеристики низкочастотных акустических полей

4.5. Модуляционные эффекты от поверхностных волн

Выводы

5. Влияние внутренних волн на медовую и частотно-пространственную интерференционные структуры акустического поля

5.1. Акустико-гидрофизическая трасса и измерительно-вычислительные средства

5.2. Результаты исследований влияния внутренних волн на модовую структуру акустического поля

5.3. Влияние внутренних волн и поверхностного прилива на частотно-пространственную интерференционную структуру акустического поля

Выводы

6. Акустико-гидрофизические эффекты от рыболовного судна с тралом

6.1. Результаты измерений и численного моделирования акустических сигналов, излучаемых судном с тралом

6.2. Измерение и моделирование внутренних волн, генерируемых донным тралом

Выводы

Актуальность проблемы. В настоящее время, в связи с активным индустриальным освоением шельфа особую актуальность приобрели акустические исследования в прибрежных зонах морей и океанов. Эти акватории характеризуются повышенной динамической активностью и изменчивостью гидрофизических полей, влияющих на распространение акустических волн, и поэтому исследуются возможности их акустического мониторинга, например, с помощью метода согласованной невзаимности, а также модовых, интерференционных и дифракционных акустических методов, основанных на «просвечивании» контролируемой акватории акустическими сигналами. Знания особенностей распространения звука в шельфовой зоне необходимы для решения практических задач, связанных с обнаружением и определением координат перемещающегося под водой источника звука или оценкой антропогенного воздействия индустриальных шумов на морских животных. Например, с 1999 года, в рамках международного проекта «НААЕК», мы проводим исследования возможного акустического влияния нефтедобывающего комплекса «Моликпак» и обслуживающих его судов на уникальную популяцию серых китов в районе их традиционного летне-осеннего нагула - северо-восточный шельф о. Сахалин.

На распространение звука в шельфовой зоне оказывают существенное влияние рельеф дна и акустические свойства слагающих его пород, океанологические поля и гидродинамические процессы, характерные для данной акватории, поэтому для решения практических задач необходимы натурные данные об их влиянии на частотно-пространственно-временные характеристики и модовую структуру распространяющихся акустических волн в разные сезоны года. При установлении качественных и количественных взаимосвязей между параметрами акустического поля и океанологических полей, оказывающих влияние на распространение звука, представляется возможным построение адекватных экспериментам математических моделей позволяющих развить и расширить натурные данные с помощью численного моделирования.

Усилиями различных групп исследователей получены экспериментальные и теоретические результаты, позволяющие выделить акустику мелкого моря в самостоятельный раздел акустики океана. В то же время, при значительном прогрессе в теории и численном моделировании ощущается недостаточность экспериментальных данных о влиянии гидродинамических процессов, характерных для щельфо-вых зон морей и океанов, на распространение акустических волн.

Поверхностный прилив, а также приливные и ветровые течения могут изменять условия распространения звука в мелком море за счет изменения толщины водного слоя и смещений сформировавшихся в силу каких-либо причин фронтов, но в случае развитого сезонного пикноклина основным гидродинамическим источником акустических неоднородностей в водном слое становятся внутренние волны (ВВ) и, прежде всего, волна внутреннего прилива, генерируемая приливными течениями, взаимодействующими с рельефом дна и материковым склоном. Волна внутреннего прилива, генерируемая на кромке шельфа, распространяется в направлении к берегу уже как «свободная» гравитационная ВВ. Из-за взаимодействия с наклонным дном она претерпевает трансформации, сопровождающиеся генерированием более коротких ВВ и пакетов квазигармонических и солитоноподобных ВВ. Следовательно, поле ВВ на шельфе, как и акустические поля, имеет целый ряд особенностей, связанных с влиянием дна, а также с сезонной изменчивостью пространственных параметров поля плотности в водном слое. Рефракция и рассеяние звука на неоднородностях поля скорости звука, создаваемых в водном слое ВВ, приводит к перетокам энергии от распространяющихся нормальных акустических мод с малыми номерами к модам более высоких номеров. Это компенсирует «вымирание» высших мод из-за их поглощения дном и приводят к более равномерному акустическому освещению всей водной толщи.

Таким образом, исследование влияния гидрофизических процессов в шель-фовой зоне приливных морей на распространение низкочастотных акустических волн является важной фундаментальной проблемой акустики мелкого моря, а проведение натурных и численных экспериментов - актуальными направлениями в ее решении. Данная работа направлена на решение задачи о влиянии, создаваемых ВВ, пространственных неоднородностей поля скорости звука на распространение низкочастотных акустических волн в шельфовых зонах морей и океанов. Целью работы является исследование процессов взаимодействия звука с ВВ, проявляющихся в частотно-пространственно-временных параметрах, модовом составе и интерференционной структуре акустического поля формируемого в шельфовой зоне Японского моря, распространяющимися акустическими волнами.

Обзор работ других авторов. Связь флуктуации интенсивности (/) и фазы (А) гидроакустических сигналов с ВВ в глубоком море наиболее полно исследовалась экспериментально и теоретически американскими учеными [2]. Обобщенный анапиз таких работ, включая аналитические исследования для канонического профиля скорости звука в воде С{2), возмущаемого ВВ, спектр которых описывается спектральной функцией Гарретта-Манка, представлен в монографии, выщедшей под редакцией С. Флатте в 1982 г. [68]. Имевшиеся к тому времени результаты экспериментальных измерений на стационарных трассах неплохо соответствовали развитой теории. В более поздних работах методики расчета основных параметров, определяющих флуктуации сигналов, были распространены на произвольные профили С(г) [87, 88, 103,105, 58], что позволило проводить анализ влияния ВВ на более широком экспериментальном материале.

Теории взаимодействия акустических волн с ВВ в мелком море посвящено значительно меньше работ. Это связано с тем, что в этих условиях такое взаимодействие оказывается более сложным. Акустические волны низких частот, распространяющиеся в условиях нерегулярного волновода со сложным рельефом дна и акустическими неоднородностями в водном слое, создаваемыми ВВ, требуют мо-дового представления, при котором такие широко используемые в условиях глубокого океана понятия как окрестности верхних точек заворота акустического луча, где происходит основное взаимодействие с ВВ [68, 105, 58], становятся неприменимыми. Для теоретического объяснения экспериментальных результатов используется численное моделирование, основанное на применении параболического приближения. Например, в работе [124] с помощью такого численного эксперимента объяснены спонтанные возрастания потерь при распространении низкочастотных сигналов в Желтом море. Результаты моделирования показали, что дополнительные потери в ограниченном диапазоне частот могут возникнуть из-за рассеяния акустических волн на пакетах нелинейных ВВ, причем это взаимодействие максимально при выполнении условий резонанса ААА =к„-кл (кдд - волновое число

ВВ), приводящее к интенсивному взаимодействию акустических мод с волновыми числами А:„и А,,.

Натурные исследования параметров ВВ в низких широтах, в верхних слоях океана и прежде всего в шельфовых зонах показали их существенные отличия от модельных представлений [122, 40]. Спектры ВВ, наблюдаемых в сезонном пик-ноклине, имеют более высокие значения спектральных плотностей во всем диапазоне частот, в спектрах практически всегда заметны плато и пики на высоких частотах. Кроме того, почти при любых измерениях в спектрах обнаруживаются пики, обусловленные приливными (главным образом полусуточными) ВВ. Таким образом, модельный спектр, предложенный Гарреттом и Манком [94, 95], описывает лишь фоновую, монотонно спадающую по частотам и пространственным волновым числам часть спектра ВВ, над которой возвышаются пики инерционных, приливных и короткопериодных волн. ВВ в этих особых диапазонах, особенно корот-копериодные, отличаются значительной перемежаемостью, большими амплитудами и квазисинусоидальностью во времени и пространстве. При выходе ВВ на мелководье, из-за взаимодействия с дном они испытывают нелинейные трансформации.

В настоящее время невозможно предложить универсальную модель, описывающую поле ВВ в шельфовых областях, поэтому для теоретической интерпретации натурных экспериментов необходимо развивать комплекс моделей, который мог бы учесть как общие свойства ВВ на шельфе, так и частные особенности, связанные с конкретным районом. Простейшими моделями для таких волн являются модели типа Кортевега-де Фриза (КдФ), впервые предложенные в 60-х годах [116], а строгий их вывод с учетом рельефа дна был сделан в 70-х годах [97]. Адекватность этих моделей экспериментальным данным проанализирована в работе [101], а в работе [100] с их помощью успешно описаны эволюция и трансформации волны внутреннего прилива на Австралийском шельфе.

Экспериментально флуктуации параметров гидроакустических сигналов, распространяющихся в мелком море во времени (в течение отдельного эксперимента и в зависимости от времени года), в пространстве (т.е. от расположения источника и приемника) и в зависимости от центральной частоты звука (от 1 до 6 кГц), изучались Э. Севальдсеном на шельфе Средиземного моря [74]. Автором сделан вывод о том, что акустические волны взаимодействуют с различными участками среды, характеризующимися сильным и слабым рассеянием звука. Предполагается, что источником рассеяния могут быть ВВ в сочетании с тонкой структурой, но малое количество данных о параметрах среды (ВВ не измерялись) и отсутствие подходящих моделей не позволили автору проверить эти предположения модельными расчетами.

В работе [93] обсуждаются результаты измерений, проведенных в Северном море с помощью тонального акустического сигнала с частотой 295 Гц, распространявшимся вдоль трассы длиной 1100 м и глубиной 30 м. В работе установлена хорошая корреляция (на периодах полусуточного прилива) вариаций (р и несколько хуже - вариаций / с флуктуациями горизонтальных компонент скорости течения, синхронно измеренных на горизонтах 10, 16 и 28 м. Отмечена и взаимосвязь между вариациями скорости течения и флуктуациями / и А на периодах от 10 минут до 2 часов. Авторы [93] полагают, что они обусловлены ВВ. Для доказательства проведено аналитическое исследование, результаты которого согласуются с измерениями.

В статьях [21-23, 37, 49-52] представлены результаты исследований распространения низкочастотных (100-300 Гц) акустических сигналов вдоль стационарных трасс протяженностью несколько десятков километров в море глубиной 150-170 м. Прием акустических сигналов осуществлялся с помощью цепочки; гидрофонов, вытянутой по дну примерно перпендикулярно направлению распространения акустических волн [21, 22], а в эксперименте, представленном в работе [37], прием осуществлялся на дистанции 14 км с помощью вертикально установленной цепочки гидрофонов длиной 66 м. Во всех экспериментах в море был достаточно хорошо выражен придонный звуковой канал. Стационарные трассы организовывались с помощью двух НИС, поэтому максимальная продолжительность акустического зондирования тональным сигналом равна 130 ч [36]. Анализ результатов проведенных измерений позволил авторам сделать следующие выводы:

• вариации фазового фронта акустической волны в горизонтальной плоскости, достигают 0.5°;

• расширение спектра сигнала от низкочастотного тонального источника не превышало 10"А Гц;

• в спектре огибающей сигнала выделены составляющие с периодами 24, 12, 8 и 6 часов, а также широкий набор спектральных компонент с периодами от нескольких минут до нескольких часов;

• усредненные по 10 датчикам приемной антенны оценки спектров флуктуации интенсивности С,(й)) тональных сигналов с частотами А/О = 3 показали [51], что О] (со) тонального сигнала частоты А (ТОН - А) в целом спадает быстрее, чем для сигнала ТОН - 12. График О, (со) сигнала ТОН - А в целом спадает быстрее, чем для ТОН - Гг. График О, (СО) ТОН - на низких частотах спадает по закону О)'л'лл, а на высоких частотах пропорционально со"''А. Точка изгиба соответствует частоте 1.5 цикл/час;

• вертикальная интерференционная структура акустического поля испытывает значительные пространственно-временные вариации, обусловленные гидродинамическими возмущениями в волноводе, наиболее существенными из которых, хотя и наиболее медленными, являются приливы.

Рубенштейн и Брилл летом 1988 г. провели исследования распространения тонального сигнала с частотой 400 Гц на мелководной трассе длиной 18.5- километров, организованной на шельфе вблизи Вашингтона [117]. ВВ фиксировались датчиком температуры, расположенным в слое скачка. Температура флуктуировала с полусуточным периодом, причем в районе максимумов появлялись случайные последовательности солитонов ВВ. Они также приводили к флуктуациям / акустических сигналов, принятых на 232.5- метровую горизонтальную цепочку гидрофонов, расположенную на дне приблизительно перпендикулярно направлению на источник. Флуктуации / на различных приемниках были подобны и «пробегали» вдоль цепочки гидрофонов со скоростью 0.75-1.0 м/с. Такой эффект мог быть вызван последовательностью солитонов, имеющих плоский фронт, составляющий 10 градусов к направлению акустической трассы. Это было подтверждено математическим моделированием условий эксперимента. Было также отмечено отсутствие корреляции между флуктуациями / акустического поля и ВВ, хотя их энергетические спектры в значительной мере совпадали.

Корреляция между внутренними солитонами, зарегистрированными распределенными датчиками температуры вблизи гидрофона, и колебаниями амплитуды акустического сигналов, принятых на 34- километровой квазистационарной трассе на шельфе Тихого океана исследовалась в работе [41]. В качестве зондирующего сигнала использовались излучающиеся каждые 30 секунд 6- секундные импульсы тона с линейной частотной модуляцией в полосе 725 - 885 Гц. Принятые сигналы пропускались через фильтр, согласованный с исходной посылкой. Полоса частот посылки была выбрана так, чтобы отфильтрованные сигналы по наиболее «быстрым» модам не разрешались и образовывали интерференционные максимумы, величина которых очень чувствительна к разности времен прихода сигналов по модам. Анализ выявил высокую корреляцию флуктуации величины максимумов, задержанных на 16.5 и 45 мин, с последовательностью солитонов, отфильтрованной в полосе 0.7-2.4 мГц. Математическое моделирование позволило определить участки трассы, чувствительные к воздействию солитонов ВВ; они расположены вблизи приемника, так как на этом участке разность хода сигналов по распространяющимся и вновь рожденным модам еще мала и не превосходит разрешающей способности фильтра. Удаленные от приемника солитоны меньше влияют на величину основного максимума, так как сигналы по вновь рожденным модам либо опережают, либо отстают от основного максимума. В моделях, учитывающих эффекты взаимодействия мод [90, 91, НО, 111] (теория распространения акустических волн в мелком море с учетом взаимодействия мод подробно изложена в монографии Б.Г. Кацнельсона и В.Г. Петникова [36]), амплитуда принимаемых сигналов будет изменяться с изменением расстояния до акустической неоднородности. В результате, если направление распространения солитона не перпендикулярно к направлению распространения звука, амплитуда акустического поля в точке приема будет существенно меняться, когда солитон окажется в наиболее «чувствительных» точках трассы.

Результаты численных исследований влияния внутренних солитонов на распространение звука в мелком море представлены в работах [124, 125]. Летние акустические эксперименты с взрывными источниками в шельфовой зоне Желтого моря показали сильную частотную, пространственную и временную изменчивость звукового поля, при распространении акустических волн в примерно двухслойно стратифицированном водном слое со средней глубиной 40 м [125]. Кроме того, были отмечены аномально высокие затухания в некотором частотном диапазоне, которые в работе [124] были объяснены с помощью резонансного взаимодействия мод акустического поля с модельной группой внутренних солитонов, приводящего к перетокам энергии из младших нормальных мод в моды более высоких номеров, распространяющихся с большими потерями. В работе [125] этот механизм с помощью численного эксперимента проверен на группе более реальных солитонов с классическими параметрами и свойствами. В численном эксперименте [125] генерировалась только первая мода акустического поля с частотой 630 Гц. Распространение по трассе с группой солитонов рассчитывалось с помощью параболического метода, а затем в точке приема осуществлялось разложение акустического поля по нормальным модам, показавшее наличие мод более высокого порядка, причем если амплитуда первой моды (после нормировки) была равна 1, то пятой - 0.8, а восьмой - 0.7.

В работе [126] обсуждаются результаты численного моделирования флуктуации интенсивности и фазы звука и его модовых составляющих, распространяющихся в мелком море с ВВ, профиль которых соответствует натурным наблюдениям, проведенным в Желтом море и в Массачусетском заливе [114]. Показано, что ВВ вызывают низкочастотные вариации / достигающие 20 дБ, сильно зависящие от глубины излучения и приема, длины трассы и направления распространения ВВ. Спектры флуктуации амплитуды и фазы акустического поля много шире спектра пакета нелинейных ВВ; в то же время вариации амплитуды и фазы отдельных акустических мод соответствуют характеристикам ВВ, что подтверждает и подобие их спектров. Расчеты групповых скоростей распространения нормальных мод акустического поля с частотой 442 Гц в море глубиной 40 м с хорошо выраженным термоклином (примерно двухслойная стратификация), характерным для Желтого моря показали [126], что с максимальной скоростью и меньшими (по сравнению с 3-й, 5-й и 6-й модами) потерями распространяется четвертая мода; она же наиболее чувствительная к глубине термоклина, а, следовательно, и к ВВ. Этой моде соответствует луч, который распространяется в приповерхностном теплом слое воды больше, чем в холодном слое. В этом случае возмущения от ВВ в первой моде минимальны. Расчеты эффектов от ВВ, распространяющихся перпендикулярно акустическим волнам, проводились с помощью модели, основанной на двумерных адиабатических нормальных модах (в пренебрежении горизонтальной рефракцией и азимутальным рассеянием звука), а для ВВ, распространяющихся параллельно акустической трасе, с помощью параболического метода [126].

Аналитические исследования резонансных эффектов при рассеянии пакетами ВВ звука, распространяющегося в мелком море [124], были продолжены в работе [39]. В данной работе, с учетом взаимодействия акустических мод, теоретически и численно анализируется рассеяние звука на пакете квазисинусоидальных двумерных ВВ первой моды, распространяющихся в волноводе глубиной 40 м. В рамках этого подхода рассеянию звука соответствует переход интенсивности из когерентной компоненты в некогерентную (флуктуационную) компоненту звукового поля и перераспределению интенсивности между модами. Показано, что если & - угол между направлениями распространения звука и ВВ, а ширина пространственного спектра ВВ в пакете 8{а) мала и равна Л, то условие взаимодействия акустических мод с номерами пит имеет вид:

С08б» " ' где А«(Тр = 2я I , а - соответствует максимальной спектральной плотности мощности ВВ в данном пакете. В этой работе, так же, как и в статьях, основанных на численном моделировании взаимодействия звука с ВВ, с помощью параболического метода [124-126] установлено, что рассеяние звука на Вб в мелком море вызывает флуктуации его параметров и дополнительные потери, а главное, эти эффекты имеют резонансный характер.

В экспериментально-теоретической работе [106] на основе модовой теории изучались флуктуации времени распространения разных мод низкочастотного акустического поля в мелком море, вызываемые внутренним приливом и ВВ. Результаты расчетов сравнивались с экспериментальными данными, полученными в Баренцевом море (только для внутреннего прилива). Показано, что среднеквадратичное значение вариаций времени распространения разных мод различно, и в случае анизотропного акустического поля ВВ, распространяющегося перпендикулярно акустической трассе, максимально для мод, полуволна модовой функции которой охватывает слой максимального градиента скорости звука [120]. в работе [121] с помощью численного моделирования изучались параметры акустического поля в стохастическом мелководном волноводе, в котором скорость звука в слое воды случайно варьирует с глубиной. Авторы предполагали, что возмущения в вертикальном распределении скорости звука обусловлены диффузионным полем ВВ, описываемым скорректированным спектром Гарретта-Манка и локализованными пакетами нелинейных ВВ. Для расчетов применялся метод широкоугольного параболического уравнения с упругим дном. Рассчитывались средние значения потерь при распространении и зависимости от расстояния синтилляци-онных индексов полного поля давления и его модовых компонент для источника звука, расположенного у поверхности моря и около дна. Расчеты были проведены для трас с плоским и наклонным дном. Результаты аналитических исследований поведения когерентной и некогерентной составляющих звукового поля точечного источника в мелководном волноводе с ВВ, представлены в работе [38]. Обобщающими результатами этих работ являются оценки стохастизации параметров звуковых волн, распространяющихся в акустических волноводах, типичных для шель-фовых зон морей с плотностной стратификацией. Показано, что этот эффект зависит от профиля С(г), характеристик поля ВВ, длины трассы и наклона дна.

Анализ результатов известных теоретических и экспериментальных работ, кратко представленных выше, показывает следующее:

• Поле ВВ в шельфовой зоне приливного моря принципиально отличается от ВВ в океане и требуются специальные исследования его статистических характеристик (например, - спектра вертикальных смещений ВВ частиц воды в сезонном пикноклине), а также роли волны внутреннего прилива и нелинейных ВВ с учетом географических, сезонных и метеорологических аспектов.

• Экспериментальные работы, по целому ряду причин ограничены непродолжительными натурными измерениями, причем в большинстве работ параметры ВВ не измерялись.

• Основные выводы о влиянии ВВ на распространение звука сделаны по результатам численного моделирования.

• Авторы большинства теоретических работ, связанных с исследованиями рассеяния звука на ВВ в мелководном волноводе, отмечают важную роль волны внутреннего прилива, но ограничиваются полем случайных ВВ, описываемым модельным спектром Гарретта-Манка с добавлением пакетов, состоящих из нескольких внутренних солитонов.

• Численно моделировалось только распространение звука, а поле ВВ задавалось случайным образом и поэтому, анализировались только флуктуации давления и амплитуд модовых коэффициентов акустического поля, получаемые в результате осреднения по реализациям. Влияние ВВ оценивалось через создаваемые ими флуктуации поля скорости звука в водном слое волновода с ровным или наклонным дном и иллюстрировалось с помощью расчета потерь (пространственной интерференционной структуры акустического поля) при распространении звука в таком волноводе, а также зависимостью от расстояния синтилляцион-ных индексов флуктуации или величины продольного масштаба когерентности, распространяющегося звука.

• Для того чтобы разработанные для мелкого моря теоретические модели и результаты проведенных с их помощью (численные эксперименты) исследований, применить в шельфовой зоне, по-видимому, необходимо провести ряд специальных исследований, связанных с особенностями поля ВВ на шельфе и распространением звука в клине.

• Экспериментально не исследовано взаимодействие нормальных акустических волн на неоднородностях поля скорости звука, создаваемых ВВ в мелководном волноводе.

• Практически не исследованы зависимости спектров флуктуации интенсивности и фазы акустических сигналов от периода флуктуации, от длины трассы, частоты звука, параметров пикноклина.

Таким образом, для проверки адекватности успешно разрабатываемых аналитических моделей и численных методов расчета акустических волн, распространяющихся в мелком море с неоднородностями (гидродинамического происхождения) поля скорости звука в водном слое, имеется определенный дефицит в натурных данных, которые могут быть получены только в комплексных акустико-гидрофизических экспериментах на специально организованном полигоне в шель-фовой зоне моря. Численное моделирование распространения звука и ВВ, основанное на результатах натурных измерений, при получении качественного и количественного соответствия между результатами измерений и моделирования, позволит обобщить результаты конкретного эксперимента с целью применения разработанной численной модели в других гидрологических условиях и акваториях. Особенно тщательных исследований требует, предсказанный теоретически, эффект резонансного взаимодействия мод акустического поля на пространственно-временных неоднородностях поля скорости звука, индуцируемых ВВ.

Ниже сформулированы основная цель и научные задачи, актуальность которых вытекают из данного обзора и рещению которых посвящена настоящая работа.

Цель и задачи исследования. Работа направлена на решение одной из фундаментальных проблем гидроакустики, связанной с влиянием вертикальных и горизонтальных неоднородностей поля скорости звука, создаваемых ВВ, на распространение низкочастотных акустических волн в шельфовых зонах морей и океанов. Натурное исследование влияния гидрофизических полей в шельфовой зоне приливных морей на распространение акустических волн также является важным направлением исследований в рамках указанной проблемы, но основной акцент сделан на изучение влияния на характеристики акустических полей приливных и коротких (в частности, солитоноподобных) ВВ, поскольку именно эти волны являются основными гидродинамическими источниками неоднородностей поля скорости звука в стратифицированном по плотности водном слое.

Основная цель - разработка акустико-гидрофизического комплекса и проведение с его помощью синхронных исследований ВВ и их влияния на распространение звука в шельфовой зоне приливного моря с выраженной сезонной цикличностью основных океанологических характеристик, влияющих на распространение акустических волн. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

• анализ и обобщение результатов исследований особенностей океанологических полей в шельфовой зоне Японского моря и их влияния на распространение низкочастотных акустических волн;

• разработка и изготовление многофункциональных измерительно-регистрационных средств, для комплексных акустико-гидрофизических исследований и зондирования мелкого моря;

• исследование зависимости вариаций интенсивности и фазы акустических волн, распространяющихся в условиях мелководного волновода (шельфовая зона моря) с ВВ от периода флуктуации, длины трассы, горизонта измерения, пространственной ориентации векторного преобразователя (скалярно-векторный приемник акустических сигналов) и частоты акустических волн;

• исследование влияния ВВ на модовый состав и частотно-пространственную интерференционную структуру акустического поля в шельфовой зоне;

• исследования пространственной (разные точки приема) когерентности и модуляционных эффектов в акустическом поле;

• исследование адекватности численного моделирования влияния ВВ на распространение звука в мелком море.

Методы исследования. Поставленные задачи решались с помощью проведения в разные сезоны года на акустико-гидрофизическом полигоне, специально организованном в шельфовой зоне Японского моря, натурных измерений параметров акустических полей, ВВ и гидрофизических характеристик морской среды. Сравнение результатов измерений, проведенных на одних и тех же стационарных трассах в зимних и летне-осенних гидрологических условиях, позволило оценить эффекты от поверхностного прилива, рельефа дна и акустических неоднородностей, слагающих дно пород, и на их фоне количественно выделить влияние термоклина и ВВ на распространяющиеся акустические волны. Эффекты в акустическом поле от ВВ исследовались в «чистом» виде с помощью численного моделирования.

Измерения проводились на стационарных трассах протяженностью до 23 км и ориентированных вдоль и поперек шельфа Японского моря. Используемый аппаратурный комплекс обеспечивал излучение тональных акустических сигналов с частотами 32, 70, 280, 315, 320, 540, 1000, 3200 и 3700 Гц и их прием в разных точках полигона донными гидрофонами автономных радиогидроакустических буев, ска-лярно-векторными приемниками акустико-гидрофизических станций, гидрофонами двух вертикальных акустико-гидрофизических измерительных систем и автономного зонда. Гидрологические измерения проводились с помощью СТД - зондов, автономных измерителей течения типа «Поток», вертикальных цепочек из точечных и распределенных датчиков температуры, ртутных опрокидывающихся термометров и анализа проб воды.

Модовый состав акустического поля в двух точках трассы определялся с помощью решения задачи на собственные значения для поперечного акустического оператора по результатам зондирования скорости звука и измерениям температуры и акустического давления, проводимых с помощью двух вертикальных акустико-гидрофизических измерительных систем и автономного зонда. Численное моделирование распространения акустических волн проводилось с помощью широкоугольных параболических уравнений и метода нормальных мод, а внутренних волн - на основе линейной теории и расширенного уравнения Кортевега-де Фриза.

Научная новизна работы. В основу диссертации положены результаты систематических разносезонных акустико-гидрофизических исследований, проведенных с помощью уникальных измерительных и вычислительных средств, в период с 1988 г. по 1998 г. на стационарных трассах разной протяженности и ориентированных вдоль и поперек шельфа Японского моря. Научная новизна работы заключается в том, что впервые совместно исследованы параметры низкочастотных звуковых полей и ВВ в шельфовой зоне моря с ярко выраженной сезонной изменчивостью основных характеристик, влияющих на их распространение, а именно:

• проведен детальный анализ влияния поверхностного и внутреннего приливов, а также коротких и нелинейных ВВ на частотно-пространственно-временные характеристики, интерференционную структуру и модовый состав распространяющегося звука;

• проведено сопоставление натурных данных с результатами теоретических исследований и разработаны модели, позволяющие численно исследовать влияние

ВВ на распространение звука в шельфовой зоне и перенести результаты данных измерений на другие акватории; • установлена доминирующая роль в трансформациях акустического поля эффектов взаимодействия акустических мод на пространственных неоднородностях поля скорости звука, создаваемых в сезонном пикноклине ВВ.

Достоверность результатов подтверждена: повторяемостью данных многократных экспериментов, качественным согласованием между результатами натурных исследований и численного моделирования, а также непротиворечивостью известным научным положениям и фактам. Применяемые измерительно-регистрационные и вычислительные средства прошли специальные калибровки и тестовые испытания.

Научная и практическая ценность работы. В данной работе осуществлено решение важной в научном и практическом отношении проблемы физической акустики мелкого моря - исследованы особенности распространения звука в мелководном волноводе (шельфовая зона моря) с неоднородностями поля скорости звука, индуцируемыми в водном слое ВВ. Эти особенности связаны с влиянием на распространение акустических волн морского дна и специфическим характером гидродинамических и гидрофизических процессов, протекающих в шельфовых зонах морей и океанов. Представленные в диссертации результаты экспериментальных и теоретических исследований вносят значительный вклад в наши знания о влиянии гидрофизических процессов, характерных для шельфовых зон приливных морей, на распространение низкочастотных акустических волн. Учитывая важность роли, которую играет шельф в жизнедеятельности человека, можно констатировать, что результаты проведенных исследований в совокупности являются крупным научным достижением имеющим важное народнохозяйственное значение.

Ниже приведено несколько направлений, имеющих практическое приложение:

1. Разносезонные натурные данные о вариациях интенсивности и фазы, а также частотно-пространственно-временных характеристиках и модовом составе низкочастотных акустических волн, распространяющихся в шельфовой зоне Японского моря, могут быть использованы при проектировании и построении гидроакустических систем для мониторинга в шельфовых зонах гидрофизических процессов и обнаружения разномасштабных пространственно-временных акустических неоднородностей естественного и искусственного происхождения.

2. С помощью численного моделирования представленные в работе результаты натурных измерений могут быть расширены и перенесены на прибрежные и шельфовые зоны других морей с известными акустико-гидрологическими характеристиками.

3. Результаты исследований пространственных функций когерентности акустических сигналов, распространявшихся в условиях мелководного канала при наличии ВВ, могут быть использованы при разработке новых способов диагностирования акустических неоднородностей с помощью «просветных» методов локальной и пространственной акустической интерферометрии.

4. Организованный на шельфе Японского моря акустико-гидрофизический полигон позволил провести целый ряд экспериментов, связанных с изучением влияния среды, возмущаемой естественными и искусственными источниками, на распространение акустических волн, результаты которых внедрены в НИР: «Отклик-АН», «Аквамарин-АН», «Цимбал», «Царапина», «Царевна», «Цитадель».

5. Разработанные акустико-гидрофизические измерительные средства, основанные на адаптируемых к экспериментам системах сбора и передачи данных в цифровом виде по радиоканалу или кабельной линии, повышают эффективность и обеспечивают комплексность проводимых с их помощью исследований, и могут быть использованы при проведении акустических и океанологических исследований в мелком море.

Личный вклад автора. Автору принадлежит выбор научного направления, организация экспериментальных и теоретических исследований, получение основных результатов и их интерпретация. В диссертации обобщены результаты исследований, выполненных в 1988-1999 г.г. автором в лаборатории акустического зондирования океана Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН при поддержке и участии заведующего этой лабораторией д.ф.-м.н. Л.Ф. Бондаря и научных сотрудников СВ. Борисова и A.B. Гриценко. Теоретическая часть работы, связанная с моделированием внутренних волн и расчетами звуковых полей, выполнена в сотрудничестве с коллегами из лаборатории волновых процессов, возглавляемой к.ф.-м.н. М.Ю. Трофимовым.

Основные измерительные средства, применяемые в экспериментах, разработаны и изготовлены лично автором или под его непосредственным руководством. Автор, являясь начальником экспедиционного отряда, принимал непосредственное участие в организации на шельфе Японского моря постоянно действующего полигона и проведении на нем специальных экспериментов и разносезонных наблюдений.

В работах, выполненных в соавторстве, автор принимал равноценное участие в постановке задач, в анализе и интерпретации результатов измерений и моделирования.

Анализ и интерпретация результатов исследований сезонной изменчивости и частотной зависимости флуктуации параметров акустических сигналов, распространяющихся по стационарным трассам, ориентированным поперек шельфа Японского моря, а также влияния внутренних волн на модовую и интерференционную структуры акустического поля выполнены автором.

Апробация работы и публикации. Результаты, изложенные в диссертации, частично докладывались на 15 Всесоюзной школе-семинаре по статистической гидроакустике (Владивосток, 1989), II сессии Российского акустического общества (Москва, 1993), VII Дальневосточной научно-технической конференции по судовой радиоэлектронике (Владивосток, 1994), Российской гидроакустической конференции, посвященной 300-летию Российского флота (Владивосток, 1996), VIII Международном симпозиуме по дистанционному акустическому зондированию атмосферы и океана (Москва, 1996), X Международной конференции по промысловой океанологии (Санкт-Петербург, 1997), VII школе-семинаре акад. Л.М. Бреховских «Акустика океана» (Москва, 1998), Международной научной конференции «Рыбо-хозяйственные исследования Мирового океана» (Владивосток, 1999), VIII школесеминаре акад. Л.М. Бреховских «Акустика океана» (Москва, 2000), Fifth Pacific Ocean Remote Sensing Conference (Goa, India, 2000).

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ в «Акустическом журнале» и по одной статье в журналах: «Приборы и техника эксперимента», «Морской гидрофизический журнал», из них 5 без соавторов. Кроме того, по теме диссертации опубликовано 12 статей в сборниках докладов, сделанных на указанных выше научных конференциях.

В течение трех лет работы проводились при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 96-02-16114: «Экспериментальные и теоретические исследования влияния внутренних волн на частотно-пространственно-временные характеристики и модовый состав низкочастотных гидроакустических сигналов в мелком море», руководитель Рутенко А.Н.).

Результаты работы вошли в научные отчеты по НИР: «Отклик-АН», «Аквамарин-АН», «Цимбал», «Царапина», «Царевна-ТОИ», «Цитадель-ГКВ».

Полностью диссертация обсуждалась на расширенных семинарах Отдела акустики океана ТОЙ ДВО РАН (протокол №7 от 17 октября 2000 г.) и Кафедры гидроакустики и ультразвуковой техники ДВГТУ (протокол №5 от 16 марта 2001 г.).

Основные положения, выносимые на защиту: 1. Значения спектров флуктуации фазы GA{co) пропорциональны частоте звука и длине трассы и спадают с ростом частоты вариаций пропорционально со". Спектры флуктуации интенсивности G, (со) имеют точку изгиба, зависящую от частоты звука и вертикального профиля частоты Вяйсяля-Брента. На низких частотах спектральная плотность мощности флуктуации с ростом их частоты спадает медленнее, чем , а на более высоких - быстрее, чем со'-; на частотах выше 0.01 Гц спектры стабилизируются на уровнях, пропорциональных частоте звука, и имеют ярко выраженные резонансные пики на частотах поверхностных волн. Значения G,(co) в низкочастотной области уменьшаются с увеличением длины трассы и частоты звука (эффект низкочастотного «выбеливания») и растут в относительно высокочастотном диапазоне спектра.

2. Значения спектров флуктуации интенсивности (5Д(г>) звука с частотой 315 Гц, распространяющегося зимой поперек шельфа, на периодах больше шести часов почти на порядок превышают значения С,(со), соответствующие его распространению в летне-осенних гидрологических условиях. На периодах типичных для шельфа ВВ (10 - 60 мин) значения 6, (со) зимой на два порядка меньше чем осенью и примерно равны С,(со) для звука с частотой 32 Гц (весна-осень). Вариации фазы не "насыщаются" и могут достигать (ТОН-315 Гц) величины 1500° зимой и 5000*А осенью.

3. Взаимодействие (и особенно резонансное) акустических мод на неоднородно-стях поля скорости звука, формируемых ВВ в шельфовой области пикноклина, вызывает доминирующие вариации частотно-пространственно-временных характеристик, сопровождается перетоками акустической энергии от мод с малыми номерами к модам более высоких номеров, и это компенсирует их «вымирание» из-за более высоких потерь при распространении.

4. В летне-осенний период пространственно-временные вариации поля скорости звука, индуцируемые ВВ, приводят к равномерному акустическому "освещению" шельфовой зоны моря и это принципиальное различие в формировании акустических полей в летне-осенних и зимних гидрологических условиях, существенно влияет на потенциальные возможности контроля подводной обстановки на шельфе в разные сезоны года.

5. Исследовательский акустико-гидрофизический комплекс, включающий измерительно-регистрационные средства, программы накопления и анализа натурных данных, а также модели и программы для численного моделирования влияния ВВ на распространение звука.

6. Результаты многолетних синхронных измерений внутриволновых и акустических полей на шельфе Японского моря.

Краткое содержание Данная работа посвящена экспериментальным исследованиям влияния неодно-родностей поля скорости звука, создаваемых ВВ, на распространение низкочастотных акустических волн в мелком море. Исследования проводились с помощью натурных и численных экспериментов. В разделе 1 приводится краткий обзор известных аналитических уравнений с помощью которых в настоящее время моделируются внутренние и акустические волны, распространяющиеся в мелком море. В разделах 1.3 и 1.4 представлены методы, которыми мы пользовались при численном моделировании внутренних и акустических волн, распространяющихся в неоднородном волноводе с параметрами, близкими к натурным экспериментам. В отличие от известных теоретических работ других авторов, в наших численных экспериментах моделируется как распространение звука, так и ВВ, т.е. параметры линейных и нелинейных ВВ, измеренных в натурном эксперименте вблизи приемной системы, изменяются в соответствие с условиями их распространения вдоль акустической трассы. Благодаря такому моделированию результаты численных экспериментов качественно и количественно близки к результатам натурных измерений. В разделе 1.3 дано описание применяемых нами методов моделирования линейных и нелинейных ВВ, основанные на их модовом представлении. Дано описание метода Галеркина, применяемого нами при численном определении собственных функций и соответствующих собственных чисел, распространяющихся внутриволновых мод. В разделе 1.4 приводится описание широкоугольного параболического уравнения с дробно-линейной аппроксимацией корня квадратного из вертикального оператора Гельмгольца, с помощью которого моделировалось распространение звука.

Натурные исследования влияния гидрофизических полей на распространение акустических волн в мелком море потребовали организации на шельфе Японского моря специального акустико-гидрофизического полигона, оснащенного стандартными и оригинальными измерительными и регистрационно-вычислительными средствами, обеспечившими многолетние разносезонные измерения. Описание применяемых в экспериментах аппаратурных комплексов и методик, а так же используемых методов накопления и анализа данных, в данной работе, занимает важное и существенное место. В разделе 2 эти вопросы представлены наиболее концентрированно, с иллюстрациями работоспособности рассматриваемых измерительных и вычислительных средств на результатах натурных измерений, проведенных с их помощью.

Анализу особенностей гидрофизических полей, определяющих свойства акустического волновода в щельфовой зоне Японского моря и их влиянию на распространение звука, посвящен раздел 3. В разделе 3.1 представлены результаты гидрофизических измерений, проведенных на акватории акустико-гидрофизического полигона в разные сезоны, в том числе данные, опубликованные другими авторами. В разделе 3.2 приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований влияния на распространение акустических волн поверхностного и внутреннего приливов.

В разделах 3.3 - 3.6 анализируются результаты натурных измерений и численного моделирования влияния ВВ на интенсивности и фазы низкочастотных акустических волн, распространявшихся на полигоне в осенних гидрологических условиях шельфа Японского моря. В разделе 3.3 оценки спектров флуктуации параметров акустического поля, измеренного на стационарных трассах протяженностью от 150 м до 23 км, сравниваются со спектрами ВВ, измеренных в том же районе. Приводятся фрагменты записей, характеризующие эффекты от ВВ в скалярно-векторных характеристиках акустических волн с частотами от 32 до 540 Гц (раздел 3.5). Экспериментальные данные сравниваются с результатами численного моделирования, проведенного для линейных (раздел 3.4) и нелинейных (раздел 3.6) ВВ и акустических волн с частотами 70, 280 и 315 Гц, а так же волны внутреннего прилива и звука с частотой 32 Гц (раздел 3.5).

В разделе 4 исследуется зависимость флуктуации интенсивности и фазы акустических волн, распространяющихся поперек шельфа Японского моря от времени года и частоты сигнала. В разделе 4.1 приведены результаты анализа флуктуации интенсивности и фазы тональных акустических сигналов с частотами 32 и 315 Гц, распространявшихся в разные сезоны года по трассам пересекающим шельф. Результаты измерений флуктуации параметров акустических сигналов с частотами 70 и 280 Гц, распространявшихся в летних и зимних гидрологических условиях вдоль трассы длиной 250 метров, представлены в разделе 4.2. Для зимних гидрологических условий оценивается влияние на распространение звука поверхностного прилива, пространственных смещений температурного фронта, рельефа дна и слагающих его пород и на их фоне (в летне-осенних гидрологических условиях) выделяются эффекты от сезонного пикноклина и ВВ. в разделе 4.3 анализируются экспериментальные данные, характеризующие зависимость флуктуации интенсивности акустического поля от его частоты. Измерения были проведены в осенних гидрологических условиях шельфа Японского моря на двух стационарных трассах протяженностью 22 и 18 км, ориентированных поперек шельфа, с помощью тональных акустических сигналов с частотами 315, 3200, 3700 и 320, 1000 Гц.

В разделе 4.4 приводятся результаты исследований флуктуации интенсивности и фазы акустических тональных сигналов с частотами 32, 315 и 330 Гц, распространявшихся в осенних гидрологических условиях по трассам разнесенным в пространстве (излучение в трех точках, прием в двух) и ориентированным поперек шельфа. Анализируются спектры короткопериодных флуктуации интенсивности и фазы измеренных сигналов и вариации функций когерентности между сигналами одной частоты, но принятыми в разных точках полигона.

Модуляционные эффекты от поверхностных волн в акустических тональных сигналах с частотами от 50 до 500 Гц, распространявшихся вдоль 250- метровой трассы и принимаемых скалярно-векторным приемником цифровой донной станции, рассматриваются в разделе 4.5.

В разделе 5 обсуждаются результаты исследований влияния ВВ на модовую (раздел 5.2) и частотно-пространственную интерференционную (раздел 5.3) структуры звукового поля, создаваемого акустическими волнами с частотой 315 Гц, распространяющимися вдоль стационарной акустико-гидрофизической трассы в зимних и осенних гидрологических условиях. Трасса оснащена излучателем и двумя вертикальными акустико-гидрофизическими измерительными системами, обеспечивающими синхронные измерения гидрофонами звукового давления на 8 горизонтах и температуры воды с помощью точечных и распределенных датчиков температуры. В разделе 5.1 приводится описание спектральной задачи, из которой для точек трассы, в которых были установлены вертикальные измерительные системы, по усредненным экспериментальным профилям скорости звука в воде, определялись собственные волновые функции и волновые числа нормальных мод акустического поля. Кроме того, в этом разделе приведен алгоритм, с помощью которого из результатов синхронных измерений на восьми горизонтах акустического давления мы получали значения комплексных модовых коэффициентов, характеризующих среднеквадратичные значения амплитуды и фазы соответствующей акустической моды в данной точке трассы. В разделе 5.2 рассматриваются результаты комплексных измерений, проведенных на акустико-гидрофизической трассе в осенних и зимних гидрологических условиях. Исследуется возможность резонансного взаимодействия акустических мод на пространственных неоднородностях поля скорости звука, индуцируемых распространяющимися по пикноклину нелинейными ВВ.

В разделе 5.3 представлены натурные данные о влиянии ВВ и поверхностного прилива на частотно-пространственную интерференционную структуру акустического поля. Для зондирования применялся непрерывно излучаемый сигнал с синусоидальной частотной модуляцией в полосе 306-328 Гц. Синхронные измерения звукового давления и температуры воды на разных горизонтах проводились с помощью вертикальной акустико-гидрофизической измерительной системы, установленной в 260 м от излучателя в точке с глубиной 38 м. Влияние ВВ на пространственные характеристики интерференционной структуры акустического поля с частотой 315 Гц исследовалось с помощью вертикального и горизонтального (буксировка) зондирования звукового давления и скорости звука в воде. Измерения проводились в зимних и осенних гидрологических условиях.

Пример практического применения акустико-гидрофизического полигона и методов численного моделирования, представлен в разделе 6, посвященном исследованиям акустико-гидрофизических полей, генерируемых рыболовным судном осуществляющим донное траление на шельфе.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

Выводы.

1. Пространственная структура акустического поля в мелком море, создаваемая системой «судно-трал», существенно отличается от поля, генерируемого одним судном.

2. Анализ акустических шумов, генерируемых рыболовным судном, проходящим в 400 м от КП в море глубиной 40 м без трала и с донным тралом (при одинаковых оборотах гребного винта), показал;

• спектры сигналов, измеренных Р- и ¥л - датчиками КП, практически не изменились как по форме, так и по уровням мощности основных тональных сигналов, но можно отметить подъем уровня мощности сигналов в области частот меньше 150 Гц в сигнале с - преобразователя;

• как и следовало из модели, акустические сигналы, излучаемые тралом, хорошо выражены в сигналах с ГА - и ГА - датчиков. Их спектр в частотной области до

400 Гц подобен спектру «красного» шума с наклоном -0.03 дБ/Гц;

• увеличение почти на 15 дБ во время траления интенсивности сигнала с частотой 27 Гц, измеренного ¥л- и ¥л- датчиками, обусловлено действием осциллирующей силы гребного винта на оснастку трала, что и приводит к излучению звука данной частоты (в том числе, траловыми досками в придонном слое); это подтверждается результатами моделирования.

3. Донный трал, буксируемый вблизи сезонного термоклина, генерирует внутренние волны, подобно генерации движущимся судном поверхностных волн.

4. Моделирование, основанное на представлении трала гидродинамическими источниками и стоками водной массы, буксируемыми у дна в условиях стратификации, близкой к реальным условиям лова рыбы на шельфе в осенний период года, дало качественные и количественные оценки, близкие к зарегистрированным параметрам ВВ, генерируемых тралом в натурном эксперименте.

Заключение

В заключении хочу выразить благодарность всем, кто принимал участие в организации и проведении натурных и численных экспериментов, результаты которых использовались в данной работе, а также РФФИ за финансовую поддержку этих исследований (проекты: 96-02-16114а, 96-05-64848а, 00-05-64844а) и сформулировать основные результаты работы:

1. На шельфе Японского моря создан акустико-гидрофизический полигон, на котором впервые проведены комплексные исследования влияние ВВ на частотно-пространственно-временные характеристики, а также на модовую и частотно-пространственную интерференционную структуры низкочастотных акустических полей. На основе анализа результатов измерений, проведенных в разные сезоны года, на трассах протяженностью до 23 км получены следующие результаты:

• количественно исследованы характеристики сезонного термоклина и их вариации, вызываемые волной внутреннего прилива и более короткими ВВ;

• исследованы параметры и спектры ВВ;

• изучена зависимость спектров вариаций интенсивности и фазы тональных акустических сигналов от гидрологических условий, от периода флуктуации, длины трассы и частоты звука;

• исследовано влияние ВВ на модовую и частотно-пространственную интерференционную структуры акустического поля;

• установлено, что значения функции когерентности между сигналами, измеренными в разных точках полигона (разнесены на расстояние более 5 км), близки к 1, а вариации их интенсивности и фазы, вызываемые ВВ, максимальны в интерференционных минимумах.

2. Численное моделирование влияния ВВ на распространение звука, проведенное с помощью разработанных математических моделей, показало хорошее качественное согласие с натурными данными и подтвердило эффект «выбеливания» низкочастотной части спектра вариаций интенсивности по мере заполнения трассы ВВ.

3. Установлено, что резонансное взаимодействие мод на акустических неоднород-ностях формируемых в шельфовой области пикноклина ВВ, вызывает доминирующие вариации частотно-пространственно-временных характеристик и трансформации модового состава, распространяющегося звука.

4. Разработан исследовательский акустико-гидрофизический комплекс, включающий измерительно-регистрационные средства, программы накопления и анализа натурных данных, а также модели и программы для численного моделирования влияния ВВ на распространение звука.

5. Изготовлены оригинальные акустико-гидрофизические измерительные системы с цифровым уплотнением и передачей данных в береговой пост по радиоканалу и кабельным линиям. Эти системы обеспечивают измерения параметров акустического поля с помощью стандартных гидрофонов, скалярно-векторных комбинированных приемников, горизонтальных и вертикальных цепочек из гидрофонов, а также параметров гидрофизических полей: температуры и электропроводности морской воды, скорости и направления течения, профиля и мо-дового состава внутренних волн, скорости звука и придонной турбулентности.

1. Акуличев В.А., Пенкин СИ. Низкочастотный источник звука для глобального акустического мониторинга океана // Морские технологии. Владивосток: Изд-во Дальнаука. 1996. С. 207-218.

2. Акустика океана / Под ред. Дж. Де Санто. М.: Мир, 1982, 318 с.

3. Акустические и гидрофизические исследования на трассах различной протяженности в северной части Тихого океана // Отчет ТОЙ ДВО АН СССР по 13 рейсу НИС «Академик М.А. Лаврентьев». Владивосток. 1989. 361 с.

4. Андреев М.Ю., Кацнельсон Б.Г., Кулапин Л.Г., Петников В.Г. Влияние гидродинамической изменчивости в мелком море на фазу звукового поля // Акуст. жури. 1996. Т. 42. № 4. С. 459-464.

5. Бабенко И.К. Основы численного анализа М.: Наука, 1986. 744 с.

6. Бондарь Л.Ф., Гриценко A.B., Рутенко А.Н., Трофимов М.Ю. Акустико-гидрофизическая трасса в шельфовой зоне Японского моря // Акустика океана. М.: ГЕОС, 1998. С. 178-182.

7. Бондарь Л.Ф., Борисов СВ., Гриценко A.B., Захаров В.А., Кабанов Н.Ф., Ков-зель Д.Г., Моргунов Ю.Н., Рутенко А.Н., Стародубцев Ю.И. Акустико-гидрофизический полигон (шельф Японского моря) // Акуст. журн. 1994. Т. 40. №2. С. 333.

8. Бондарь Л.Ф., Борисов C.B., Борисов Н.Г., Голубь Ю.А., Гриценко A.B., Захаров

9. B. А., Кабанов Н.Ф., Ковзель Д.Г., Моргунов Ю.Н., Рутенко А.Н., Стародубцев Ю.И., Филонов А.Е. Влияние внутренних волн на распространение низкочастотного звука в мелком море // Акуст. жури. 1994. Т. 40. № 2. С. 334.

10. Бондарь Л.Ф., Бугаева Л.К., Рутенко А.Н. Влияние прилива на распространение звука в шельфовой зоне Японского моря // Акуст. журн. 2000. Т. 46. №.5.1. C. 613-623.

11. Борисов Н.Г., Гриценко A.B., Козицкий СБ., Никора О.И., Рутенко А.Н., Трофимов М.Ю., Филонов А.Е. Флуктуации гидроакустических сигналов, обусловленные внутренними волнами // Акуст. журн. 1994. Т. 40. № 5. С 749-755.

12. Борисов СВ., Коротченко P.A., Рутенко А.Н., Трофимов М.Ю. Пример численного моделирования влияния внутренних волн на распространение звука в мелком море // Акуст. журн. 1996. Т. 42. № 5. С. 702-705.

13. Борисов СВ., Кабанов Н.Ф., Рутенко А.Н. Экспериментальные исследования флуктуации акустического поля на стационарных трассах // Акуст. журн. 1996. Т. 42. № 3 . С. 347-458.

14. Борисов СВ. Излучающий комплекс прибрежного акустико-гидрофизического полигона//Акустика океана. М.: ГЕОС, 1998. С. 182-186.

15. Бреховских Л.М., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1982. 264 с.

16. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред. М.: Наука, 1982. 335 с.

17. Бункин Ф.В., Вавилин A.B., Журавлев В.А. и др. Предварительные результаты исследования пространственно-временной изменчивости мелкого моря на стационарной акустической трассе //Акуст. жури. 1984. Т. 30. № 5. С. 594-598.

18. Бункин Ф.В., Вавилин A.B., Демкин В.П. и др. Акустические измерения параметров нестационарности океана // Докл. АН СССР. 1985. Т. 281. № 1.1. С. 151-153.

19. Бункин Ф.В., Кравцов Ю.А., Омельченко Н.И., Петников В.Г., Шмелев А.Ю. Результаты исследования стабильности звуковых сигналов на стационарных акустических трассах // Акустические волны в океане. М.: Наука, 1987. С. 84-91.

20. Бурлаков Н.Б., Дубовой Ю.А., Зейгман А.Л. и др. О возможности акустической томографии взволнованной поверхности океана // Акуст. жури. 1988. Т. 34. № 3. С. 423-430.

21. Варлатый Е.П., Тихомиров В.П. Циклический измеритель скорости звука // Акустические методы и средства исследования океана. Владивосток: Изд-во ДВНЦ АН СССР. 1974. С. 37-42.

22. Воеводин В.В., Кузнецов Ю.А. Матрицы и вычисления. М.: Наука, 1984. 320 с,

23. Воеводин А.Ф., Шугрин СМ. Методы решения одномерных эволюционных систем. Новосибирск: Наука, 1993. 368 с.

24. Гончаров В.В., Зайцев В.Ю., Куртепов В.М., Нечаев А.Г., Хилько А.И. Акустическая томография океана. Нижний Новгород: Изд-во ИПФ РАН, 1997. 253 с.

25. Гордиенко В.А., Ильичев В.И., Захаров Л.Н. Векторно-фазовые методы в акустике. М.: Наука, 1989. 223 с.

26. Горская Н.С, Раевский М.А. О влиянии случайного поля внутренних волн на распространение звука в океане // Акуст жури. 1984. Т. 30. № 2. С. 183-191.

27. Григорьева Н.С. Асимптотические методы в задачах о распространении звука в неоднородной движущейся среде. Л.: Изд-во ЛГУ, 1991.

28. Гриценко A.B. Структура базы знаний акустического эксперимента // Акустика океана. М.; ГЕОС, 1998. С. 231-234.

29. Журавлев В.А., Кобозев И.К., Кравцов Ю.А. Дислокации фазового фронта в океаническом волноводе и их проявление в акустических измерениях // Акуст. жури. 1989. Т. 35. № 2. С. 260-265.

30. Завадский В.Ю. Метод конечных разностей в волновых задачах акустики. М.: Наука, 1982. 273 с.

31. Ильичев В.И., Навроцкий В.В. Генерация внутренних волн и вертикальная структура температуры вблизи границы шельфа // ДАН СССР 1987. Т. 294. № 1. С.216-220.

32. Кацнельсон Б.Г., Петников В.Г. Акустика мелкого моря. М.: Наука, 1997. 189 с.

33. Кацнельсон Б.Г., Кулапин Л.Г., Мигулин A.A., Петников В.Г. Влияние гидродинамической изменчивости на вертикальную интерференционную структуру звукового поля в волноводе //Акуст жури. 1992. Т. 38. № 2. С. 308-316.

34. Кацнельсон Б.Г., Переселков CA. Интенсивность звукового поля в мелководном волноводе при наличии внутренних волн // Акуст. жури. 1997. Т. 43. № 5. С. 654-660.

35. Кацнельсон Б.Г., Переселков CA. Резонансные эффекты при рассеянии звука пакетами внутренних волн в мелком море // Акуст. журн. 1998. Т. 44. № 6.1. С. 786-792.

36. Коняев К.В., Сабинин К.Д. Волны внутри океана. СПб: Гидрометеоиздат,. 1992. 271 с.

37. Коняев К.В., Лейкин Д.Е., Сабинин К.Д., Тужилкин Ю.И., Дьяченко В.Р. Корреляция между внутренними солитонами и колебаниями амплитуды акустического сигнала на стационарной трассе // Акуст. журн. 1998. Т. 44. № 4. С. 470-479.

38. Коняев К.В., Серебряный А.Н. Измеритель вертикальных смещений воды в стратифицированных водоемах // A.c. СССР №1668875. Опубл. 07.08.91. Бюл. №29.

39. Коняев К.В., Сабинин К.Д. Новые данные о внутренних волнах в море, получе-ные с помощью распределенных датчиков температуры // ДАН СССР. 1973. Т. 209. № I.e. 88-89.

40. Коняев К.В. Спектральный анализ случайных океанологических полей. Л.: Гид-рометеоиздат, 1981. 206 с.

41. Коняев К.В. Короткие внутренние волны на теплом фронте // Океанология. 1987. Т. 27. №6. С. 896-898.

42. Коротченко P.A., Трофимов М.Ю. Комплекс программ компьютерного моделирования гидрофизического полигона // Информатика в океанологии. Владивосток: Изд-во той ДВО РАН. 1996. С. 81-95.

43. Коротченко P.A., Кузнецов Ю.А., Рутенко А.Н., Трофимов М.Ю. Акустико-гидрофизические эффекты, порождаемые рыболовным судном с донным тралом // Акуст. жури. 1995. Т. 41. № 2. С. 260-266.

44. Кузнецов Ю.А. Новые достижения в разработках методов и средств промысловой биоакустики // М.: Изд-во ВНИЭРХ, 1989. 91 с.

45. Кузькин В.М., Огурцов A.B., Петников В.Г. Влияние гидродинамической изменчивости на частотные смещения интерференционной структуры звукового поля в мелком море // Акуст. журн. 1998. Т. 44. № 1. С. 94-100.

46. Кравцов Ю.А., Мигулин A.A., Петников В.Г., Шмелев А.Ю. Акустическое зондирование океана на стационарных трассах // Акуст. журн. 1988. Т. 24. № 1. С. 195-196.

47. Кравцов Ю.А., Петников В.Г., Шмелев А.Ю. Исследование флуктуации амплитуды звукового поля на стационарной акустической трассе // Акуст. журн. 1986. Т. 32. № 3, С. 407-409.

48. Кравцов Ю.А., Кузькин В.М., Петников В.Г. О структуре звукового поля протяженной антенны в условиях волноводного распространения // Акустика океанской среды. М.: Наука, 1989. С. 178-186.

49. Лэмб Г. Гидродинамика. М.-Л.: Изд-во ОГИ, 1947.

50. Миропольский Ю.З. Динамика внутренних гравитационных волн в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 302 с.

51. Навроцкий В.В., Лазарюк А.Ю., Малышев A.A. Особенности структуры гидрофизических характеристик и внутренних волн вблизи границы шельфа // ДАН СССР 1989. Т. 309. № 1. С. 187-191.

52. Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир, 1982. 428 с.

53. Орлов Е.Ф., Шаронов Г.А. Интерференция звуковых волн в океане. Владивосток.: Изд-во Дальнаука, 1998. 195 с.

54. Полянская В.А. О влиянии высокочастотных внутренних волн на звуковое поле точечного источника в океане // Акуст. журн. 1974. Т. 20. № 1. С. 95-102.

55. Рутенко А.Н. Натурные исследования пульсаций электромагнитного поля, связанных с поверхностными и внутренними волнами // Океанология. 1995. Т. 35. № 5. С. 676-682.

56. Рутенко А.Н. Результаты измерений естественного электрического поля на шельфе // Морской гидрофизический журнал. 1988. № 6. С. 41-45.

57. Рутенко А.Н. Экспериментальное исследование генерации придонной турбулентности внутренними волнами // Морской гидрофизический журнал. 1989. №3. С. 58-61.

58. Рутенко А.Н. Сезонная изменчивость флуктуации интенсивности и фазы низкочастотных гидроакустических сигналов, распространяющихся в шельфовой зоне Японского моря // Акуст. журн. 1997. Т. 43. № 1. С. 98-105.

59. Рутенко А.Н. Особенности океанологических характеристик в шельфовой зоне Японского моря и их влияние на распространение низкочастотного поля // Акустика океана. М.: ГЕОС, 1998. С. 160-163.

60. Рутенко А.Н. Результаты натурных исследований влияния внутренних волн на модовую структуру низкочастотного акустического поля в мелком море // Акустика океана. М.: ГЕОС, 1998. С. 313-316.

61. Рутенко А.Н. Вертикальная акустико-гидрофизическая антенна «Моллюск-97» // Приборы и техника эксперимента. 1998. № 5. С. 141-144.

62. Рутенко А.Н. Исследование частотной зависимости флуктуации интенсивности звукового поля, распространяющегося в мелком море // Акуст. журн, 1999.1. Т. 45.№4. С. 547-552.

63. Рутенко А.Н. Экспериментальное исследование влияния внутренних волн на частотную интерференционную структуру акустического поля в мелком море // Акуст. журн. 2000. Т. 46. № 2. С. 259-263.

64. Распространение звука во флуктуирующем океане // Под ред. С. Флатте. М.: Мир, 1982. 336 с.

65. Сабинин К.Д. Спектры высокочастотных внутренних волн в экваториальной зоне Индийского океана // Океанология. 1982. Т. 22. № 6. С. 909-915.

66. Сазонтов А.Г., Фарфель В.А. К расчету затухания низкочастотного звука в океане при рассеянии на внутренних волнах // Акуст. журн. 1986. Т. 32. № 4. С. 492-498.

67. Серебряный А.Н. Внутренние волны в прибрежной зоне приливного моря // Океанология. 1985. Т. 25. № 5. С. 744-751.

68. Серебряный А.Н. Внутренние волны над шельфом и вблизи материкового склона по данным буксируемого распределенного датчика температуры // Океанология. 1987. Т. 27. № 2. С. 225-226.

69. Серебряный А.Н. Долгоживущая инверсия температуры и внутренние волны на шельфе // Океанология. 1995. Т. 35. № 4. С. 497-504.

70. Севальдсен Э. Влияние флуктуации среды на подводное распространение звука в мелководных районах // В кн. Акустика дна океана / Под ред. У. Купермана и Ф. Енсена. М.: Мир, 1984. С. 442-456.

71. Стурова А.А. Генерация внутренних волн в стратифицированной жидкости // Нелинейные проблемы теории внутренних волн. Новосибирск: Наука, 1983.368 с.

72. Федоров К.Н. Тонкая термохалинная структура вод океана. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1976. 184 с.

73. Флетчер К. Численные методы на основе метода Галеркина. М.: Мир, 1988. 352 с.

74. УИЛКИНС0Н Дж., Райнш К. Справочник алгоритмов на языке АЛГОЛ. Линейная алгебра. М.: Машиностроение, 1976. 390 с.

75. Хогланд А. Цифровая магнитная запись. М.: Сов. Радио, 1967. 279 с.

76. Чупров С.Д. Селекция мод и лучей в подводном звуковом канале // Акустикаокеанической среды. М. Наука, 1989. С. 56-64.

77. Apel J.R., Holbrook J.R., Liu А.К., Tsai J.J. The Sulu sea internal soliton experiment in. of Physical Oceanography. 1985. Уо1. 15. P. 1625-1651.

78. Badiey М., Jaya I., Cheng A.H.-D. Shallow-water acoustic (geoacoustic) experiments at the New Jersey Atlantic Generating Station site // J. Acoust. Soc Amer. 1994. Vol. 96. № 6. P. 3593-3604.

79. Badiey M., Simmen J., Forsythe S. Frequency dependence of broadband propagation in coastal regions // J. Acoust. Soc. Amer. 1997. Vol. 101. № 6. P. 3361-3370.

80. Daugherty J.R., Lynch J.F. Surface wave, internal wave, and source motion effects on matched field processing in a shallow water waveguide // J. Acoust. Soc. Amer. 1990. Vol. 87. № 6. P. 2503-2526.

81. Denner W.W. The significance of internal waves on acoustic propagation through layered microstructure // Trans. Amer. Geophys. Union. 1972. Vol. 53. № 11. P. 1022-1031.

82. DeFerrari H.A., Nghiem-Phu L. Scattering function measurements for a 7-NM propagation range in the Florida straits // J. Acoust. Soc. Amer. 1974. Vol. 56. № 1.1. P. 47-52.

83. DeFerrari H. A., Leung R.L. Acomparison of the theory of sound transmission through a fluctuating ocean with temporal measurements by Jobst // J. Acoust. Soc. Amer. 1980. Vol. 68. №4. P. 1212-1214.

84. Djordjevic V.D., Redekopp L.G. The fission and disintegration of internal solitary waves moving over two-dimensional topography // J. Phys. Oceanogr. 1978. Vol. 8. №6. P. 1016-1024.

85. Dozier L. B ., Tappert F. D. Statistics of normal mode amplitudes in a random ocean. 1. Theory // J. Acoust. Soc. Amer. 1978. Vol. 63. № 2. P. 353-365.

86. Dozier L.B., Tappert F.D. Statistics of normal mode amplitudes in a random ocean. II. Computations // J. Acoust. Soc. Amer. 1978. Vol. 64. P. 533-547.

87. Ewart Т.Е., Reynolds S.A., Rouseff D. Determining an ocean internal wave model using acoustic log-amplitude and phase: A Rytov inverse // J. Acoust. Soc. Amer. 1998. Vol. 104. № LP. 146-155.

88. Essen H.H., Schirmer F., Sirkes S. Acoustic remote sensing of internal waves in shallow water // Int. J. Remote Sensing. 1987. Vol. 4. № 4. P. 33-47.

89. Garrett C, Mank W. Space-time seals of internal waves // Geophys. Fluid Dyn. 1972. Vol. 3. P. 225-264.

90. Garrett C, Mank W. Space-time seals of internal waves: A progress report // J. Geo-phys. Res. 1975. Vol. 80. P. 291-297.

91. Gerstoft P., Gingras D.F. Parameter estimation using multifrequency range-dependent acoustic data in shallow water // J. Acoust. Soc. Amer. 1996. Vol. 99. № 5.1. P. 2839-2850.

92. Grimshaw R. Long non-linear internal waves in channel of arbitrary cross-section // J. Fluid Mech/1978. Vol. 86. P. 115-164.

93. Greene R.R. The rational approximation to wave equation with bottom interaction // J. Acoust. Soc. Amer. 1984. Vol. 76. № 6. P. 1764-1773.

94. Gasparovic R.F., Apel J.R., Kasischke E.S. An overview of the SAR internal wave signature experiment // J. of Geophysical Research 1988. Vol. 93. № CIO1. R 12.304-12.316.

95. Holloway P.E., Pelinovsky E., Talipova T., Barnes B. A nonlinear model of internal tide transformation on the Australian north west shelf // J. of Physical Oceanography. 1997. Vol.27. ?. 871-896.

96. Helfrich K.R., Melville W.K. On long nonlinear internal waves over slope-shelf topography // J. Fluid Mech. 1984. Vol. 167. P. 285-308.

97. Honji H., Kamachi M., Shirashi Y. Breaking internal bulges // Reports of Research Institute for Applied Mechanics. 1982. Vol. 29. № 93. P. 249-260.

98. Katz E.J. Effect of propagation on internal water waves on underwater sound transmission // J. Acoust. Soc. Amer. 1967. Vol. 42. № 1. P. 83-86.

99. Lee O.S. Effect of an internal wave on sound in the ocean // J. Acoust. Soc. Amer. 1961. Vol. 33. №5 . P. 677-681.

100. Leung R.L., DeFerrari H.A. O and A computations for real and canonical oceans //J. Acoust. Soc. Amer. 1980. Vol. 67. № 1. P. 169-176.

101. Lio A. K ., Holbrook J.R., Apel J.R. Nonlinear internal wave evolution in the Sulu sea// J. ofPhysical Oceanography. 1985. Vol. 15. P. 1613-1624.

102. Lio A. K . Analysis of nonlinear internal waves in the New York Bight // J. of Geo-phys. Research. 1988. Vol. 93. № CIO. P. 12.317-12.329.

103. Medwin H. Speed of sound in water a sample equation for realisnic parameters // J. Acoust. Soc. Amer. 1975. Vol. 58. № 6. P. 1318-1319.

104. McDaniel S.T. Mode coupling due to interaction with the seabed // J. Acoust. Soc. Amer. 1982. Vol. 72. P. 916-923.

105. McDoniel S.T., McCammon D.F. Mode coupling and the environmental sensitivity of shallow-water propagation loss predictions // J. Acoust. Soc. Amer. 1987. Vol. 82. P. 217-223.

106. Miller J.F., Wolf S.N. Modal acoustic transmission loss (MOATL): A transmission-loss computer program using a normal-mode model of the acoustic field in the ocean // Naval research laboratory. Washington. 1980. 58 p.

107. Noui F.Z., Sloan D.M. A comparison of Fourier pseudospectral methods for the solution ofthe Korteweg-de Vries equation // J. Comput. Phys. 1989. Vol. 83.1. P. 324-344.

108. Orr M.H. Remote acoustic sensing of the oceanic fluid and biological processes // WHO! Tech Rep. WH0I-80-2(1980).

109. Osborne A.R., Burch T.L. Internal solutions in the Andaman sea // Science. 1980. Vol. 208. № 4443. R 451-460.

110. Peters A.S., Stoker J.J. Solitary waves in liquids having nonconstant density // Comm. Pure Appl. Math. 1960. Vol. 13. P. 115-164.

111. Rubenstein D., Brill M.N. Acoustic variability due to internal waves and surface waves in shallow water // Ocean Varibility and Acoustic Propagation. Edited by J. Plotter and A. Warn- Vamas. Dortdecht: Kluwer Academic. 1991. P. 215-228.

112. Steinberg J.C., Clark J.G., DeFerrari H.A., Kronengold M, Yacoub K.J. Fixed-system studies of underwater-acoustic propagation // J. Acoust. Soc. Amer. 1972. Vol. 52. P. 1521-1535.

113. Traykovski P. Travel-time perturbations due to internal waves: Equivalence of modal and ray solutions // J. Acoust. Soc. Amer. 1996. Vol. 99. № 2. P. 822-830.

114. Tielburger D., Finette S., Wolf S. Acoustic propagation through an internal wave field in a shallow water waveguide // J. Acoust. Soc. Amer. 1997. Vol. 101. № 2. P. 789-808.

115. Wunsch C, Webb S. The climatology of deep ocean internal waves // J. of Physical Oceanography. 1979. Vol. 9. P. 235-243.

116. Zhou J.X. Normal mode measurements and remote sensing of sea-bottom sound velocity and attenuation in shallow water // J. Acoust. Soc. Amer. 1985. Vol. 78. № 3. P. 1003-1009.

117. Zhou J.X., Zhang X.Z., Rogers P.H. Resonant interaction of sound wave with internal solitons in the coastal zone // J. Acoust. Soc. Amer. 1991. Vol. 90. № 4. P. 2042-2054.

118. Zhou J.X., Zhang X.Z., Rogers P.H., Wang D.Z., Luo E.S. Anomalous sound propagation in shallow water due to internal wave solitons // IEEE Proc. Oceans 93. 1993. Vol. 1. P. 87-92.

119. Zhou J.X., Zhang X.Z ., Rogers P.H. Modal characteristics of acoustic signal fluctuations induced by shallow water internal waves // Proceed, of the International conference OCEANSA96 MTS/IEEE. Florida (USA), 1996. P. 1-8.