Normal Mode Coupling of Broadband Acoustic Field in a Shallow Water Waveguide with a Sloping Bottom and Thermocline

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper presents a theoretical and numerical study of the sound field mode structure in a wide frequency band (0.2–2 kHz) in a wedge-shaped waveguide with a gradient sound speed profile, associated with the presence of a thermocline. The acoustic track is directed towards increasing depth, so that the sound source and the vertical receiving array of hydrophones are located on different sides of the region where the thermocline touches the bottom. It is shown that in this region, due to mode coupling, the frequency dependences of the amplitudes of normal modes acquire an oscillating character, and the oscillation period depends on the depth of the thermocline. Analysis of the oscillation spectrum of lower mode amplitudes allows us to estimate the distance from the sound source to this region.

About the authors

A. A. Lunkov

Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences; Bauman Moscow State Technical University

Author for correspondence.
Email: lunkov@kapella.gpi.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

D. D. Sidorov

Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: sidorov@kapella.gpi.ru
Moscow, Russia

M. A. Shermeneva

Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: shermeneva@mail.ru
Moscow, Russia

References

  1. Луньков А.А., Петников В.Г. Использование вертикальной приемной антенны для геоакустической инверсии в мелководном волноводе с ледовым покровом // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2022. Т. 505. № 1. С. 78–82. https://doi.org/10.31857/S2686740022040071
  2. Petrov P.S., Sturm F. An explicit analytical solution for sound propagation in a three-dimensional penetrable wedge with small apex angle // J. Acoust. Soc. Am. 2016. V. 139. № 3. P. 1343–1352. https://doi.org/10.1121/1.4944692
  3. Jiang Y., Zhang Q., Katsnelson B. Mode coupling in a coastal wedge due to quasi-crossing of range-dependent modal eigenvalues // JASA Express Lett. 2023. V. 3. № 1. 016001. https://doi.org/10.1121/10.0016782
  4. Луньков А.А., Шерменева М. А. Оценка расстояния до сосредоточенной неоднородности на акустической трассе в мелком море при наличии фоновых возмущений // Акуст. журн. 2024. Т. 70. № 4. С. 566–581. https://doi.org/10.31857/S0320791924040102
  5. Katsnelson B., Petnikov V., Lynch J. Fundamentals of Shallow Water Acoustics. N.Y.: Springer, 2012. 540 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».