Mathematical Modeling of Acoustic Fields in the Black Sea

Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der mathematischen Modellierung akustischer Felder im Schwarzen Meer und konzentriert sich dabei auf den Einfluss saisonaler Schwankungen und geoakustischer Eigenschaften. Die Studie stellt ein nicht einheitliches akustisches Wellenleitermodell vor, das die einzigartigen Eigenschaften des Schwarzen Meeres berücksichtigt, einschließlich der saisonalen Schwankungen in der oberen Wasserschicht und der geoakustischen Eigenschaften der Bodensedimente. Das Modell verwendet die Normal-Mode-Methode, um Schallpotentialfunktionen sowohl in Wasser als auch in elastischen Schichten zu konstruieren, was zu einer Dispersionsgleichung zur Bestimmung komplexer Eigenwerte führt. Der Text untersucht auch die Konstruktion annähernder Funktionen für das Schallgeschwindigkeitsprofil, das für die Lösung direkter und umgekehrter Probleme der Schallausbreitung von entscheidender Bedeutung ist. Numerische Ergebnisse werden präsentiert, um die Anwendbarkeit des Modells zu veranschaulichen und zu zeigen, wie Unterschiede in der Dicke flüssiger und elastischer Sedimentschichten die Eigenschaften des Wellenleiters beeinflussen. Das Kapitel schließt mit Einblicken in den Einfluss elastischer Schichten auf Schallverluste und die Verteilung des Schalldrucks und liefert ein umfassendes Verständnis der Schallausbreitung im Schwarzen Meer.