پديد آورندگان :
اكبري نسب، محمد داﻧﺸﮕﺎه ﻣﺎزﻧﺪران - داﻧﺸﮑﺪه ي ﻋﻠﻮم درﯾﺎﯾﯽ و اﻗﯿﺎﻧﻮﺳﯽ، ساري، ايران , شفيعي سروستاني، راحله داﻧﺸﮕﺎه ﻣﺎزﻧﺪران - داﻧﺸﮑﺪه ي ﻋﻠﻮم درﯾﺎﯾﯽ و اﻗﯿﺎﻧﻮﺳﯽ، ساري، ايران , كريمي، ليلا ﭘﮋوﻫﺸﮑﺪه ﻣﻌﻠﻢ ﻓﺎرس، ﺷﯿﺮاز، ايران
كليدواژه :
جفت مدل اكوستيكي و عددي , جريان نفوذي , خليج عدن , روش پرتو
چكيده فارسي :
اكثر تجهيزات اندازه‌گيري در دريا، براساس تكنولوژي آكوستيك ساخته مي‌شود. پرتوهاي آكوستيكي تحت تاثير پديده‌هاي دريايي، دچار تغييرات خواهد شد.
روش‌ها: در اين مقاله، جفت مدل اقيانوسي (MITgcm) و مدل آكوستيكي (روش پرتو) در خليج عدن، جهت بررسي رفتار انتشار صوت در اين منطقه، به صورت دو بعدي و سه بعدي در فصل‌هاي زمستان و تابستان مطالعه گرديد. بدين‌منظور ابتدا با استفاده از نتايج شفيعي و همكاران (1397)، خروجي دما و شوري استخراج گرديد و سپس با استفاده از فرمول منكنزي، سرعت صوت محاسبه گرديد.
يافته‌ها: با بررسي نيمرخ سرعت صوت بصورت افقي و قائم، خروجي توده آب درياي سرخ به خليج عدن در عمق هاي 300 تا 800 متري مشاهده شد، كه با مطالعات قبلي همخواني داشت. نتايج نشان داد كه در فصل زمستان، پهنه خروجي آب درياي سرخ بيشتر از تابستان است. با استفاده از روش پرتو، در حضور جريان نفوذي آب درياي سرخ به خليج عدن در سناريوهاي مختلف از جمله در راستاي عمود بر اين جريان، موازي با حركت اين جريان و اعماق مختلف منبع صوتي، نحوه انتشار صوت ناشي از اين پديده در اين فصول مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت.
نتيجه‌گيري: نتايج نشان داد، كه جابجايي منبع صوتي به شدت رفتار پرتوهاي صوتي را تحت تاثير قرار مي‌دهد. نتايج انتشار صوت وابستگي شديد به قرارگيري چشمه آكوستيكي در عمق‌هايي كه توده آب درياي سرخ در فصل‌هاي مختلف قرار دارد، نشان داد. در شبيه‌سازي انتشار صوت در راستاي افقي حركت جريان نفوذي ، چنانچه منبع در انتهاي خليج عدن نصب شده باشد، نسبت به حالتي كه در ابتدا خليج نصب شده باشد، در هر دو فصل، تلفات انتقال صوت در تمام لايه‌ها كمتر ميباشد كه با الگوي مقطع طولي و عرضي تغييرات سرعت صوت همخواني دارند. در ضمن نتايج شبيه سازي دو بعدي و سه بعدي نشان داد كه حضور اين توده‌ها باعث تغييرات در توزيع انرژي آكوستيكي در هر دو فصل گرديد.
چكيده لاتين :
Background and Objectives: Influence of water mass on sound propagation in the Gulf of Aden underwater acoustics used for communication, navigation and identification of objects by both humans and marine mammals and for investigating the detrimental effects of anthropogenic activities (e.g. pile driving, seismic survey and ships) on marine animals. The Gulf of Aden presents a unique ecosystem that deserves scientific attention. In addition to its extraordinary biotic richness, the Gulf of Aden also serves as a highway for international trade between east and west. The Gulf of Aden is an important Gulf connecting Red sea water with the Indian Ocean. Red Sea Water is the most prominent water mass in the Gulf of Aden and there is no ambiguity about its origin. It outflows into the Gulf of Aden from the Red Sea through Bab-el-Mandab strait. Sound speed in the oceans depends on temperature, salinity, and pressure and has large seasonal and spatial variations.
Methods: This paper studies patterns and seasonal variations of propagation sound in the presence of the Red sea water mass by using a coupled ocean model (MITgcm) and an acoustic model (ray method). For this purpose, first using the results of Shafiei et al. (1397), temperature and salinity output were extracted and then using the Mackenzie equation, the speed of sound was calculated.
Findings: By examining the sound speed profile horizontally and vertically, the intrusion flow of the Red Sea water to the Gulf of Aden was observed at depths of 300 to 800 meters Also in winter, the outflow area of the Red Sea is larger than in summer. Then, the influence of this strong intrusion on sound propagation are comprehensively analyzed with the parabolic equation and explained by using the ray theory. Using the ray theory, in the presence of infiltration flow of Red Sea water to the Gulf of Aden in different scenarios, including in the direction perpendicular to this flow, parallel to the movement of this flow and different depths of the sound source, how sound propagation from this phenomenon in these seasons Analyzed.
Conclusion: Propagation sound was studied in 2D and 3D, the results show that displacement the sound source across intrusion flow can change the propagation paths and cause the convergence zone to broaden and approach the sound source. In addition, the results of two-dimensional and three-dimensional simulations showed that the presence of these masses caused changes in the distribution of acoustic energy in both seasons. Overall, the results show that intrusion flow can change the propagation paths and cause the convergence zone to broaden and approach the sound source.
