Звучни бранови (океан) - биологија

Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?

океан

Антибиотици од бактерии

Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин

Молекуларен компас за порамнување на клетките

Она што ги прави лисјата стареат наесен

Демократијата на птиците за мршојадец

Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи

| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство

Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви

Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?

Звучни бранови (океан)

Звучни бранови имаат значително помала загуба на вода од електромагнетните бранови (на пр. светлина), кои се посилно апсорбирани во вода. Затоа Звучни бранови од големо значење во океанот за комуникација и мерење на физички, хемиски и биолошки величини. Спротивно на тоа, тие не се важни за динамичните процеси. Во однос на нивната техничка примена, видете Васершал.

Звучни бранови во океанот

Звучните бранови се бранови на притисок кои се шират надолжно, т.е. Х. молекулите вибрираат во иста насока како што се одврати. Значи, ви треба медиум во кој ќе се ширите. Како и со другите бранови, се применува следново:

в = Брзина на звукот, ѓ = Фреквенција, $ \ ламбда $ = бранова должина.

Се појавуваат фреквенции во опсег од 1 Hz до неколку MHz.

Брзина на звукот

Во океанот, звукот е многу побрз со околу 1500 m/s отколку во воздухот, каде што во нормални услови се движи со околу 340 m/s. Брзината на звукот во океанот зависи од соленоста, температурата и притисокот на водата. Бидејќи притисокот е скоро линеарен со длабочината, ова често се користи за пресметување на брзината на звукот. Брзината на звукот не може точно да се пресмета, но има некои емпириски утврдени формули со кои може да се пресмета релативно добро. Сите овие формули се прилично слични, од кои едната е:

$ c = (1449 + 46 \ T - 005 \ T ^ 2 + 14 (S - 35) + 0017 \ D) \ mathrm> $,

каде што $ T $ е температура во ° C, $ S $ е соленоста во psu и $ D $ е длабочината во метри.

За зависноста на брзината на звукот може да се каже:

  • Во горниот слој, температурата е одлучувачка, бидејќи оваа променлива најмногу се менува.
  • Промената на температурата е многу мала под слојот на температурен скок, тука длабочината е параметар за одредување.
  • Соленоста нема никакво влијание врз брзината на звукот, бидејќи има вредност од околу 3,5% во повеќето места во океанот, а придружниот израз е многу мал. Често може да се занемари.

Звучни зраци

Поради горенаведените зависности, често има минимална брзина на звукот на длабочина од околу 1000 m, т.н. SOFAR канал, во кој звучните бранови се шират особено далеку.

Океанот може да се замисли како серија од многу тенки слоеви со различна густина. Следното се применува: $ c \ cdot n = \ текст $ (со в: Брзина на звукот во една смена, н: Индекс на рефракција на слојот) г. односно секој слој има различен индекс на рефракција. Колку е поголема брзината на звукот, толку е помал индексот на рефракција. Бидејќи брзината на звукот во SOFAR каналот е најмала, индексот на рефракција е најголем овде. Според законот за рефракција на Снелиус, звучните зраци секогаш се прекршуваат кон поголемиот индекс на рефракција, т.е. во каналот SOFAR. Штом зраците се во каналот, тие остануваат таму дури и ако аголот на зрачење не беше премногу голем. Од друга страна, прекршувањето на звучните зраци на некои места создава таканаречени „зони на сенки“, во кои не може да продира ниту еден звук што се емитува од одредени точки. Овие се користат од подморници за да се сокријат од другите подморници.

Однос на дисперзија за звучните бранови во океанот

Односот на дисперзија (зависност од бројот на брановите на фреквенцијата) јасно дефинира бран. Е:

Со $ \ омега $: Фреквенција, в: Брзина на звукот, к: Бран број, Х.: Длабочина на вода, н: Број на режими (н е природен број)

Поради граничните услови за звучни бранови на интерфејсите (морското дно и површината), за брановите произлегуваат само дискретни режими.

апликација

Звукот се користи во океанот за низа различни намени. Јазикот на китови и делфини е секако најпознат. Милиони години пред луѓето, тие веќе далеку го користеа фактот дека водата носи звук, особено ниски фреквенции. Затоа, можете да слушате песни од китови под вода, дури и кога китовите се оддалечени со километри. Китовите користат звук слично како лилјаците во воздухот. Тие испраќаат многу звуци со висока фреквенција. Овие се рефлектираат на можни извори на храна или непријатели. Од јачината на грбот и времето до појавата на грбот, тогаш можете да извлечете заклучоци за големината и растојанието на лоцираните објекти (ехолокација). Луѓето го користат звукот за исти цели. Особено во воениот сектор, важно е брзо да ги забележите непријателските бродови и, пред сè, подморниците или да избегнете самите да бидете откриени од непријателите. Понатаму, звукот е широко користен во истражувањето, особено во следниве области:

  • звук на ехо
  • ADCP (акустичен профил на доплер): Ова го користи акустичниот ефект на доплер за да се одреди движењето на водата.
  • Акустична томографија се користи за да се одреди просечната температура и протокот помеѓу две точки.
  • Сонар за странично скенирање се користи за мапирање на дното на океанот