Turbulent Structure Under Short Fetch Wind Waves

Описано применение акустического зондирования для исследования акустических характеристик верхнего слоя моря с использованием широкополосных остронаправленных инвертированных излучателей,устанавливаемых на дно. В основу метода положен принцип регистрации обратного рассеяния и отраженияот поверхности моря акустических импульсов с различной частотой, позволяющий одновременно измерятьрассеяние и поглощение звука и нелинейный акустический параметр морской воды. Многочастотное зондирование позволяет реализовать акустическую спектроскопию пузырьков в приповерхностных слоях моря,проводить оценку газосодержания и получать данные о спектре поверхностного волнения при различных состояниях моря вплоть до штормовых. Применение остронаправленных высокочастотных пучков ультразвукапозволяет разделить информацию о планктоне и пузырьках и определить с высоким пространственным разрешением структуру пузырьковых облаков, образующихся при обрушении ветровых волн, и структуру планктонных сообществ. Участие планктона в волновом движении в толще морской воды позволяет определитьпараметры внутренних волн спектр и распределение по амплитудам в различное время.This paper represents the application of acoustic probingfor the investigation of acoustical properties of the upperlayer of the sea using broadband narrow-beam invertedtransducers that are mounted on the sea bottom. Thismethod is based on the principle of the recording of thebackscattering and reflections of acoustic pulses of differentfrequencies from the sea surface. That simultaneouslyallows measuring scattering and absorption of the soundand non-linear acoustic parameter of seawater. Multifrequencyprobing allows performing acoustic spectroscopy ofbubbles in the near-surface layer of the sea, estimating gascontent, and obtaining data on the spectrum of the surfacewaves in various states of the sea up to a storm. Utilizationof the high-frequency narrow ultrasound beams allows us toseparate the information about plankton and bubbles and todetermine the structure of bubble clouds, created during thebreaking of wind waves, along with the structure of planktoncommunities with high spatial resolution. The participationof plankton in the wave motion in the seawater columnallows determining parameters of internal waves, such asspectrum and distribution of amplitudes at different times.

Download Full-text