Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова

Результаты поиска в базе данных:

Поиск документов по рубрике: «08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы».

Количество найденных записей: 108.

Показаны первые 100 записей. Уточните запрос.

Петухов Ю.В. «О возможности безотражательного распространения плоских акустических волн в непрерывно-стратифицированных средах» Акустический журнал, № 2, 129-138 (2022).

На примере вертикального распространения плоских акустических волн в атмосфере установлено, что безотражательное распространение акустических волн реализуется лишь только в тех непрерывно-стратифицированных средах, для которых волновые уравнения с переменными коэффициентами для возмущения давления и колебательной скорости одним и тем же преобразованием при одном и том же профиле волнового акустического сопротивления, обратно пропорционального показателю преломления, сводятся к волновому уравнению сравнения с постоянными коэффициентами. Показано, что соответствующие преобразования волновых уравнений возможны лишь для непрерывно-стратифицированных сред с постоянной величиной волнового акустического сопротивления.

Рубрики: 04.01 Математическая теория распространения волн; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гавриков М.Б., Таюрский А.А. «Математическая модель мощного торнадо в атмосфере» Математическое моделирование, 33, № 3, 3-19 (2021).

Построена математическая теория мощных торнадо в атмосферном воздухе, для которых угловая скорость вращения воздушных масс в вихревом кольце материнского облака, порождающего торнадо, много больше угловой скорости вращения воздушного потока на поверхности Земли. Построенная теория актуальна для приложений и позволяет сколь угодно точно вычислить скорость воздушного потока в торнадо и определить геометрическую воронкообразную границу торнадо. Построена математическая теория мощных торнадо в атмосферном воздухе, для которых угловая скорость вращения воздушных масс в вихревом кольце материнского облака, порождающего торнадо, много больше угловой скорости вращения воздушного потока на поверхности Земли. Построенная теория актуальна для приложений и позволяет сколь угодно точно вычислить скорость воздушного потока в торнадо и определить геометрическую воронкообразную границу торнадо.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Кащенко Н.М., Ишанов С.А., Мациевский С.В. «Численное исследование инкремента градиентно-дрейфовой неустойчивости на фронтах экваториальных плазменных пузырей» Математическое моделирование, 32, № 11, 129-140 (2020).

Наземные и спутниковые измерения, а также численное моделирование пространственной структуры экваториальных ионосферных пузырей проводятся достаточно интенсивно. Эти данные показывают, что долготные и высотные градиенты логарифма электронной концентрации на вертикальных границах пузырей могут достигать значений 0.001·1/м и 0.0001·1/м соответственно. При таких градиентах электронной концентрации возможно развитие градиентно-дрейфовой неустойчивости. Эта неустойчивость может генерировать неоднородности ионосферной плазмы с пространственно-временными масштабами, характерными для экваториального F-рассеяния. В данной статье представлены результаты расчетов инкрементов нарастания градиентно-дрейфовой неустойчивости на границах ионосферных пузырей. Пространственно-временная структура экваториальных плазменных пузырей получена численным моделированием. Это моделирование основано на двумерной численной модели неустойчивости Рэлея–Тейлора в экваториальной ионосфере Земли. Эта модель построена при условии, что рэлей–тейлоровские и градиентные неоднородности сильно вытянуты вдоль силовых линий магнитного поля. Инкременты нарастания градиентно-дрейфовой неустойчивости плазмы получены из дисперсионного уравнения. Результаты численных экспериментов подтверждают возможность генерации градиентно-дрейфовой неустойчивости ионосферной плазмы. Это происходит за счет значительных долготных и высотных градиентов плазмы на фронтах развитого экваториального плазменного пузыря. При этом инкремент нарастания градиентно-дрейфовой неустойчивости может достигать значений 1/(170 с). Градиентно-дрейфовая неустойчивость может быть причиной экваториального F-рассеяния.

Рубрики: 04.12 Численные методы, компьютерное моделирование; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Бойченко Ж.Д., Воронин В.А., Казакова Е.А., Полтавцева Е.А., Снесарев С.С. «Особенности применения параметрических акустических локаторов для измерения вертикального распределения температуры в атмосфере» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, 4-11 (2019).

Рассматриваются особенности применения акустических излучающих параметрических антенн для акустического зондирования вертикального распределения температуры в атмосфере. Известные акустические локаторы, применяемые для этих целей, имеют раз-личные характеристики направленности на разных частотах. Параметрические излучающие антенны в силу особенностей формирования виртуальной антенны сохраняют одинаковую характеристику направленности на всех частотах генерируемых в среде волн. Однако неоднородность среды взаимодействия волн накачки влияет на амплитуду генерируемых волн. Целью работы является оценка влияния изменения скорости распространения акустических волн при различных температурах среды на параметры образованных в результате взаимодействия волн. В работе ставится задача определения влияния изменения скорости звука на характеристики параметрической антенны на основе решения уравнения Хохлова–Заболотской–Кузнецова для неоднородной среды. В качестве неоднородностей выбрано изменение скорости распространения акустических волн в среде с изменяющейся по трассе взаимодействия волн накачки температурой. Для решения поставленной задачи в статье рассматриваются возможные методы акустического определения вертикального распределения температуры в атмосфере, оцениваются преимущества и недостатки существующих методов и делается вывод о возможности использования излучающей акустической параметрической антенны для определения вертикального распределения температуры в атмосфере. Для определения влияния изменения скорости распространения волн на характеристики параметрической антенны на основе модифицированного уравнения Хохлова–Заболотской–Кузнецова для неоднородной среды приводится решение, в котором в явном виде обозначено изменение скорости распространения по пути распространения волн. Приводятся оценки изменения и делается вывод о несущественном влиянии на амплитуду генерируемого сигнала.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Борисов Н.Д., Копнин С.И., Морозова Т.И., Попель С.И. «О роли соударений с нейтралами в процессе модуляционного возбуждения пылевых звуковых возмущений в запыленной ионосфере» Физика плазмы, 45, № 4, 346-352 (2019).

Проведена оценка роли неупругих столкновений электронов и ионов с нейтралами при развитии модуляционной неустойчивости электромагнитных волн с участием пылевых звуковых возмущений в плазме запыленной ионосферы, а также влияния столкновений электронов, ионов и пылевых частиц с нейтралами на проявления модуляционного взаимодействия в запыленной ионосфере. Показано, что влияние столкновений электронов и ионов с нейтралами при этом обычно менее существенно, чем влияние столкновений пылевых частиц с нейтралами. Продемонстрировано, что влияние модуляционной неустойчивости на распространение электромагнитных волн в плазме запыленной ионосферы наиболее существенно на высотах 100–120 км. Модуляционное взаимодействие в запыленной ионосфере важно для объяснения таких эффектов, как наземные наблюдения низкочастотных ионосферных радиошумов с частотами ниже 50 Гц, генерация инфразвуковых волн в ионосфере и возможность их детектирования у поверхности Земли, усиление интенсивности зеленого свечения ночного неба на длине волны 557.7 нм от слоя нижней ионосферы, расположенного на высотах 110–120 км, модуляционное возбуждение неоднородностей концентраций электронов и ионов в ионосфере на высотах 100–120 км. Объяснен факт отсутствия наблюдений низкочастотных ионосферных радиошумов во время таких явлений, как серебристые облака и полярные мезосферные радиоотражения, обусловленных присутствием пылевой плазмы на высотах 80–95 км. Показано, что данный факт связан с тем, что модуляционные процессы на этих высотах подавлены.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Кулямин Д.В., Останин П.А., Дымников В.П. «Моделирование F слоя земной ионосферы. Решение уравнений амбиполярной диффузии» Математическое моделирование, 31, № 4, 57-74 (2019).

Излагается постановка задачи и методы решения системы уравнений глобальной динамической модели F слоя Земной ионосферы (высоты 100–500 км), являющейся вычислительным блоком совместной модели термосферы – ионосферы. В основе модели лежит система уравнений формирования и динамики ионосферы в сферической геомагнитной системе координат в приближении тонкого сферического слоя. Исследованы особенности сформулированной системы уравнений и предложены методы ее решения, в основу которых положен метод расщепления по физическим процессам. В данной работе представлены результаты исследования одного этапа метода расщепления – решения уравнений, описывающих амбиполярную диффузию ионов вдоль магнитных силовых линий и «оседание» ионов в поле силы тяжести, а также плазмохимические преобразования. На основе заданного аналитического решения, качественно правильно описывающего реальное распределение ионов, исследована точность предложенных алгоритмов. Приведены результаты численных экспериментов по изучению чувствительности решения задачи к возмущениям потока ионов на верхней границе сферического слоя.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гофман М.В., Корниенко А.А., Мирончиков Е.Т. «Методика цифрового маркирования аудиосигналов для скрытой акустической связи через воздушный аудиоканал» Известия Петербургского университета путей сообщения, 15, № 2, 280-294 (2018).

Цель: Разработать методику цифрового маркирования аудиосигналов, ориентированную на пере- дачу данных через воздушный аудиоканал. Методы: Используемые методы относятся к области теории информации и стеганографии. Результаты: Внедряемый цифровой маркер занимает весь слышимый частотный диапазон. Цифровой маркер кодирует один бит информации. Решение о значении переданного бита выносится на основании знака центрального значения взаимно- корреляционной функции. Предлагаются две методики построения цифрового маркера. Они специально ориентированы на частотные свойства обычных аудиосигналов. Невысокая вычислительная сложность данного метода маркирования позволяет использовать его для беспроводного обмена информацией между обычными смартфонами. Методики дают возможность выполнять цифровое маркирование как речевых, так и музыкальных аудиосигналов без появления каких-либо заметно слышимых артефактов. Информация внедряется в виде маркера в частотную область аудиосигнала путем амплитудной модуляции его частотных составляющих. Практическая значимость: Представленную модель скрытой передачи данных можно применять для неслышимой человеческому уху передачи информации через воздушный аудиоканал.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Ингель Л.Х. «К расчету интенсивной нисходящей конвекции над "холодным пятном" на горизонтальной поверхности» Инженерно-физический журнал, 91, № 1, 194-197 (2018).

Представлены результаты теоретических оценок, относящихся к конвекции, возникающей над"холодным пятном" на горизонтальной поверхности. Рассматривается случай термических неоднородностей достаточно большой амплитуды, когда нельзя ограничиться линейным приближением. Безразмерным критерием является аналог числа Рэлея, пропорциональный амплитуде отклонения температуры и кубу горизонтального масштаба термической неоднородности. Из простых физических соображений и масштабного анализа получены явные аналитические выражения для глубины (высоты) проникновения термических возмущений в среду и амплитуд составляющих скорости конвекции. Эти результаты хорошо согласуются с имеющимися в литературе экспериментальными данными. Число Нуссельта пропорционально аналогу числа Рэлея в степени 1/5, причем из сравнения с результатами экспериментов следует, что коэффициент пропорциональности имеет величину порядка единицы. Определено влияние рассматриваемой конвекции на перенос пассивной примеси.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Кащенко Н.М., Ишанов С.А., Мациевский С.В. «Развитие неустойчивости Рэлея–Тейлора в экваториальной ионосфере и геометрия начальной неоднородности» Математическое моделирование, 30, № 9, 21-32 (2018).

Численное моделирование проводилось для условий экваториальной F-области ионосферы Земли с помощью двумерной электродинамически согласованной математической модели MI2. Показано, что время развития ионосферных пузырей достаточно сильно зависит от вертикального размера начальной неоднородности и несколько менее сильно – от горизонтального размера. Ионосферные пузыри развивались медленнее при генерации неустойчивости повышением концентрации плазмы, чем при генерации обеднением плазмы. Экспериментально найдены три метрических порога при увеличении размеров начальной неоднородности.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Авилов К.В., Куличков С.Н., Попов О.Е. «Моделирование акустических сигналов при дальнем распространении звука в природных средах в океане, в осадочной толще, в атмосфере и их комбинациях» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, 27 (2017).

Рассмотрено применение программы, реализующей новую сверхширокоугольную модификацию волнового метода псевдодифференциального параболического уравнения для расчета распространения звука в средах, включающих атмосферу, водную и осадочные толщи. Программа позволяет проводить расчеты для углов скольжения до 87°. Представлены примеры расчета звуковых полей и сигналов для задач распространения звука из атмосферы в океан и осадочную толщу и обратно.

Рубрики: 07.01 Звук в глубоком море, подводный звуковой канал; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы; 09.02 Акустические волны в многофазных средах

Архипов В.А., Усанина А.С. «Гравитационное осаждение совокупности твердых сферических частиц в режиме частично продуваемого облака» Инженерно-физический журнал, 90, № 5, 1118-1125 (2017).

Представлены результаты экспериментального исследования процесса гравитационного осаждения совокупности твердых сферических частиц в режиме частично продуваемого облака в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Предложен новый способ создания сферического облака частиц. На основе экспериментальных данных по изменению скорости осаждения совокупности частиц в зависимости от времени и пройденного расстояния получена критериальная зависимость для коэффициента сопротивления совокупности частиц в исследуемом режиме осаждения.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гагарина А.Д., Старушенкова Н.А., Данилов Д.Н., Крапп Т.Р. «Нелинейные волновые процессы в ионосфере» Научный журнал, № 4, 10-11 (2017).

Рассмотрены основные виды нелинейных волновых процессов в ионосфере и нелинейные электромагнитные волновые процессы.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Банах В.А., Смалихо И.Н., Сухарев А.А., Фалиц А.В. «Лидарная визуализация струйных течений и внутренних гравитационных волн в пограничном слое атмосферы» Оптика атмосферы и океана, 29, № 8, 694-702 (2016).

Рубрики: 08.03 Взаимодействие звука с поверхностью, учет покрытия и топографии, импеданс поверхностей на местности; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Кириллов И.Н., Булкин В.В. «Распространение акустического сигнала на открытых пространствах при вариациях метеорологических условий» Методы и устройства передачи и обработки информации, № 18, 32-35 (2016).

Представлены результаты анализа возможного изменения коэффициента затухания акустического сигнала при изменении основных метеопараметров селитебной территории: температуры окружающей среды, влажности воздуха и атмосферного давления. Показано, что основное влияние на изменение коэффициента затухания оказывают вариации температуры. Сделан вывод о возможном повышении прогноза распространения акустического сигнала при учёте выявленного влияния.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Лисютин В.А., Ластовенко О.Р., Ярошенко А.А. «Структура акустического поля в условиях синоптической аномалии профиля скорости звука» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, 60-63 (2016).

При выпадении сильного дождя в прогретом приповерхностном водном слое образуются аномалии профиля скорости звука узковолноводного типа со снижением скорости звука до 18 м/с. Рассматривается изменение акустического поля при трансформации узкого приповерхностного волновода, вызванного ливневым дождем при наличии на профиле скорости звука основного звукового канала Черноморского типа. Наличие под приповерхностным каналом второго, основного канала, с меньшей скоростью звука меняет структуру акустического поля. Повышенный уровень поля на оси приповерхностной аномалии формируется за счет сложения мод с высокими номерами. По мере заглубления аномалии, устойчивость поля к ветровому волнению повышается, но когерентность поля не сохраняется, а модальные коэффициенты поглощения увеличиваются.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Мишенин А.А., Косяков С.И., Куличков С.Н. «К вопросу об оценке параметров импульсных источников по результатам регистрации акустических волн в атмосфере» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 52, № 3, 681-690 (2016).

Исследуется возможность оценки параметров наземных импульсных источников по данным регистрации акустических волн в атмосфере. Приводятся экспериментальные значения пикового давления P+ регистрируемого акустического сигнала, площади волнового профиля в положительной фазе S+ сигнала и длительности t+ этой фазы, а также аппроксимации этих величин для акустических сигналов в атмосфере, полученные в широком диапазоне энергии источника 10–310 кг ТНТ и приведенных расстояний 11/3<4·104 м/кг1/3. Анализируются традиционные методы оценки акустической энергии E по данным акустических измерений в атмосфере и предлагаются способы повышения их точности. Показано влияние типа взрыва на параметры P+, S+ и t+ акустического сигнала на больших удалениях R/E1/3>500 м/кг1/3 от места взрыва.

Рубрики: 08.03 Взаимодействие звука с поверхностью, учет покрытия и топографии, импеданс поверхностей на местности; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Акинфиев В.О., Сахарова А.И., Скоморохов С.И., Третьяков В.Ф., Янин В.В., Подобедов В.А., Матросов А.А. «Экспериментальные исследования по влиянию струй двигателя на аэродинамические характеристики модели самолета вблизи экрана В АДТ Т-104» XXVI Научно-техническая конференция по аэродинамике, п. Володарского Московской обл., 26–27 февр. 2015 г., 22 (2015).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Воронин В.А., Воронин А.В. «Особенности взаимодействия акустических волн в воздушной среде» Инженерный вестник Дона, 39, № 4-2, 25 (2015).

Рассматриваются вопросы нелинейного взаимодействия акустических волн в воздушной среде в процессе распространения. Показывается, что коэффициент нелинейности в воздушной среде значительно превышает таковой в воде, поэтому генерация вторичных волн в воздушной среде эффективнее, чем в воде. Рассчитываются основные характеристики взаимодействия. Для реализации параметрической антенны для передачи информации узким лучом предлагается использовать в качестве преобразователей в антенне накачки высокочастотные громкоговорители с высокой чувствительностью в режиме излучения. Для уменьшения уровня боковых лепестков в характеристике направленности антенны предлагается рекомендация по расположению преобразователей в антенне накачки и согласованию их со средой с помощью акустических рупоров. В качестве исходных параметров для расчетов выбираются паспортные данные громкоговорителей. Анализируются характеристики параметрической антенны при расположении ее в воздушных потоках. Взаимодействие волн в потоке описывается неоднородным волновым уравнением, в котором влияние потока оценивается членом с конвективной производной. Рассмотрены неоднородные уравнения для различных составляющих результирующего генерируемого сигнала параметрической антенной в среде с воздушным потоком. Выведены выражения для расчета добавок к генерируемым в однородной среде сигналам для перпендикулярного и параллельного направлению распространения волн потока. Показано, что воздушный поток в ближней зоне антенны накачки увеличивает амплитуду генерируемых нелинейным взаимодействием вторичных волн. Даются рекомендации по использованию параметрической антенны для передачи информации в воздушной среде.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Голубев А.Ю. «Влияние носовой конфигурации обтекаемых моделей на структуру трехмерных полей пульсаций давления» Акустический журнал, 61, № 5, 614-621 (2015).

Проведена серия испытаний по определению структуры полей пульсаций давления при обтекании потоком моделей, представляющих собой цилиндры с головными обтекателями разной конфигурации. Показано, что в зависимости от конфигурации изменение угла атаки может приводить к существенной трансформации полей пульсаций давления на цилиндрической поверхности, заключающейся в повышении спектральной плотности и изменении степени их пространственной взаимосвязи. Проведены исследования поля пульсаций давления на поверхности модели с головным обтекателем в виде типовой модели носовой части современного скоростного гражданского самолета. Показано, что в этом случае дополнительные возмущения формируются уже при нулевом угле атаки модели. Поле пульсаций давления на поверхности моделей исследовано в продольном и окружном направлениях. Сравнение данных модельного эксперимента с результатами летных испытаний, представленных в литературе, показывает, что результаты модельных экспериментов в целом не противоречат натурным.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гусев В.А., Жостков Р.А. «Трансформация распространяющихся вертикально вверх интенсивных акустических волн в изотермической атмосфере» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 51, № 5, 587-597 (2015).

На основе аналитических решений исследованы особенности распространения акустических волн конечной амплитуды в модели изотермической вязкой стратифицированной атмосферы. Выведены обобщения уравнений Хохлова–Заболотской и Бюргерса для стратифицированной атмосферы. Найдено автомодельное решение обобщенного уравнения Бюргерса с переменной вязкостью. Построено асимптотическое решение для начального синусоидального возмущения. Полученные решения применимы для анализа сейсмоиндуцированных акустических полей в широком частотном диапазоне.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гусев В.А., Жостков Р.А. «Распространение сейсмо-индуцированных акустических волн в стратифицированной атмосфере и акустическое воздействие на ее состояние» Триггерные эффекты в геосистемах. Тезисы докладов III Всероссийского семинара-совещания, Москва, 16–19 июня 2015 г., 25-26 (2015).

Рубрики: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы; 09.09 Акустическое и вибрационное воздействие на нефте- и газоносные структуры

Захаров В.И., Хамидуллин А.Ф. «Оценка параметров волновых возмущений в ионосфере по совместным данным gps-интерферометрии и вертикального зондирования» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, 66-72 (2015).

Предложена методика оценки амплитуды колебательной скорости, вносимой в ионосферу волновыми возмущениями различной природы на примере акустико-гравитационных колебаний. Этот параметр характеризует энергию волнового возмущения и важен для моделирования процессов энергообмена в системе геосфер. Его определение потребовало совместного использования различных ионосферных данных – как GPS-интерферометрии, так и вертикального зондирования. Проведено тестирование метода на примере данных, полученных во время подготовки и самого землетрясения в Афинах 2006 г. Методика допускает проведение оценок с использованием данных модели IRI, что оказывается практически приемлемым в спокойных гео- и гелиофизических условиях для ионосферы различных регионов (Арктика, Азия, Африка, акватория Мирового океана и т.п.).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

«Глава 10. Электромагнитные свойства дисперсных сред» Механика, управление и информатика, 6, № 3, 431-477 (2014).

Рассмотрении основных электромагнитных характеристик дисперсных сред, которые широко распространены в атмосфере Земли. Введены основные понятия для количественных характеристик поглощения и рассеяния как отдельных (изолированных) частиц, так и дисперсных сред в виде облака невзаимодействующих случайно распределённых рассеивателей. Представлены основные положения теории рассеяния Ми и широко используемые в дистанционной практике приближения (рассеяние Рэлея), резонансное рассеяние, приближение геометрической оптики. Введены основные характеристики, описывающие механические дисперсные свойства гетерогенных смесей. Рассмотрены поглощающие и рассеивающие свойства природных полидисперсных сред, содержащих водные капли и водные частицы в различных фазовых состояниях. В главе приведён богатый набор экспериментальных наблюдательных данных по характеристикам поглощения и рассеяния дисперсных сред, распространённых как в атмосфере Земли, так на планетах земной группы. Основное внимание уделено анализу электромагнитных характеристик, предназначенных для исследования процессов рассеяния и поглощения в дисперсных средах преимущественно в микроволновом диапазоне. Приведены основные результаты исследования высококонцентрированных дисперсных сред в микроволновом диапазоне.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы; 08.05 Распространение и рассеяние на турбулентности и на неоднородных течениях; 18 Астрономия

«Глава 11. Селективные излучения» Механика, управление и информатика, 6, № 3, 478-514 (2014).

Рассмотрены основные энергетические соображения, включая принцип детального равновесия, и основные механизмы селективных излучений, лежащие в основе квантовой модели теории переноса излучения. Дан анализ основных уравнений и фундаментальных положений, необходимых для изучения переноса излучения в газовых средах. Полное решение уравнения переноса излучения, приведённое в настоящей главе, широко используется при рассмотрении переноса излучения в земной атмосфере. Основное внимание уделено анализу решений теории переноса, предназначенных для исследования процессов собственного излучения в микроволновом диапазоне.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы; 08.05 Распространение и рассеяние на турбулентности и на неоднородных течениях; 18 Астрономия

Кантаржи И.Г., Шарова В.В., Чан Л.З. «Воздействия ветровых волн на короткие вертикальные стенки» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 7, № 1, 32-46 (2014).

Рассматриваются две проблемы, связанные с взаимодействием волн с относительно короткими вертикальными стенками: силовое воздействие на стенку и местный размыв донного грунта вокруг стенки. Задачи важны для обеспечения безаварийного строительства и эксплуатации морских сооружений. Применяются экспериментальные и численные методы исследования. Установлены существенные закономерности изучаемых процессов.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Красненко Н.П., Раков Д.С., Раков А.С. «Характеристики распространения звуковых волн над земной поверхностью в пределах прямой видимости» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция “Атмосферная акустика“, 35-40 (2014).

Проведены экспериментальные исследования приземного распространения звуковых волн на малых трассах от направленного источника звука. Дано описание экспериментального оборудования. Приведены результаты этих исследований. Показано влияние рельефа подстилающей поверхности на уровень принимаемого звукового сигнала при небольших высотах трасс распространения звука.

Рубрики: 08.03 Взаимодействие звука с поверхностью, учет покрытия и топографии, импеданс поверхностей на местности; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Красненко Н.П., Шаманаева Л.Г. «Характеристики распространения звуковых волн над земной поверхностью в пределах прямой видимости» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция “Атмосферная акустика“, 26-34 (2014).

Представлен оригинальный метод акустического зондирования атмосферной турбулентности. Предложен и реализован замкнутый итерационный алгоритм обработки содарных данных с учетом турбулентного ослабления звука по трассе распространения до зондируемого объема и обратно, позволяющий впервые одновременно восстанавливать вертикальные профили структурных характеристик полей температуры и скорости ветра и исследовать их взаимосвязь. Анализируется пространственно-временная динамика трех компонентов скорости ветра, продольных и поперечных структурных функций поля скорости ветра, структурных характеристик температуры и скорости ветра, скорости диссипации кинетической энергии турбулентности, и внешних масштабов температурной и динамической турбулентности. Результаты содарных измерений показали, что поперечная структурная функция значительно меньше продольной, что указывает на сильную анизотропию атмосферных флуктуаций в продольном и поперечном направлении и сдавливании мелкомасштабной турбулентности в вертикальном направлении. При этом вертикальные профили структурных характеристик скорости ветра, рассчитанные с использованием продольной и поперечной структурных функций, хорошо согласуются между собой и описываются предсказанной теорией z–2/3 зависимостью от высоты. В течение суток значения скорости диссипации изменяются на 2 порядка, при этом она минимальна в утренние часы, затем увеличивается, достигая максимума в вечерние часы (21 час по местному времени), а затем вновь уменьшается примерно на порядок в ночные часы. С ростом высоты, скорость диссипации вначале уменьшается, а затем остается практически постоянной. В реальном масштабе времени визуализирована структура как температурной, так и ветровой турбулентности в пограничном слое атмосферы, что может быть использовано для повышения безопасности взлета и посадки самолетов. Эффективность метода подтверждена сравнением полученных результатов с данными лидарного зондирования и согласием полученных результатов с имеющимися теоретическими оценками.

Рубрики: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы; 08.05 Распространение и рассеяние на турбулентности и на неоднородных течениях; 08.12 Измерения звука в воздухе, методы и аппаратура для локации, навигации, альтиметрии, акустического районирования; 08.13 Аппаратура и методы для измерения атмосферных параметров, ветра, турбулентности, температуры, загрязняющих выбросов

Красненко Н.П., Шаманаева Л.Г. «Характеристики распространения звуковых волн над земной поверхностью в пределах прямой видимости» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, 146306 (2014).

Представлен оригинальный метод акустического зондирования атмосферной турбулентности. Предложен и реализован замкнутый итерационный алгоритм обработки содарных данных с учетом турбулентного ослабления звука по трассе распространения до зондируемого объема и обратно, позволяющий впервые одновременно восстанавливать вертикальные профили структурных характеристик полей температуры и скорости ветра и исследовать их взаимосвязь. Анализируется пространственно-временная динамика трех компонентов скорости ветра, продольных и поперечных структурных функций поля скорости ветра, структурных характеристик температуры и скорости ветра, скорости диссипации кинетической энергии турбулентности, и внешних масштабов температурной и динамической турбулентности. Результаты содарных измерений показали, что поперечная структурная функция значительно меньше продольной, что указывает на сильную анизотропию атмосферных флуктуаций в продольном и поперечном направлении и сдавливании мелкомасштабной турбулентности в вертикальном направлении. При этом вертикальные профили структурных характеристик скорости ветра, рассчитанные с использованием продольной и поперечной структурных функций, хорошо согласуются между собой и описываются предсказанной теорией z–2/3 зависимостью от высоты. В течение суток значения скорости диссипации изменяются на 2 порядка, при этом она минимальна в утренние часы, затем увеличивается, достигая максимума в вечерние часы (21 час по местному времени), а затем вновь уменьшается примерно на порядок в ночные часы. С ростом высоты, скорость диссипации вначале уменьшается, а затем остается практически постоянной. В реальном масштабе времени визуализирована структура как температурной, так и ветровой турбулентности в пограничном слое атмосферы, что может быть использовано для повышения безопасности взлета и посадки самолетов. Эффективность метода подтверждена сравнением полученных результатов с данными лидарного зондирования и согласием полученных результатов с имеющимися теоретическими оценками.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Савина О.Н., Громов Е.М., Тютин В.В. «Стационарные внутренние волны в верхней атмосфере при учете неоднородности, нелинейности и потерь» Геомагнетизм и аэрономия, 54, № 5, 675-679 (2014).

Рассмотрена возможность существования уединенной внутренней гравитационной волны на высотах земной термосферы. Аналитические результаты получены в локальном приближении со слабой неизотермичностью атмосферы. Для внутренних гравитационных волн выведено и исследовано уравнение Кортевега–де Вриза с учетом неоднородности, нелинейности и диссипации. Теоретические результаты использованы для интерпретации основных параметров уединенных перемещающихся ионосферных возмущений, наблюдаемых на высотах F-области ионосферы.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Додышева А.А., Кашкин В.Б. «Акустические волны в тропосфере, регистрируемые при космическом зондировании» Решетневские чтения: Материалы 17 Международной научной конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева, Красноярск, 12–14 нояб., 2013. Ч. 1, 250-252 (2013).

Рубрики: 08.02 Инфразвуковые и акустико-гравитационные волны; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Карташов В.М., Кушнир М.В. «Алгоритм управления параметрами систем радиоакустического зондирования атмосферы» Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 5, № 2, 28-32 (2013).

Выполнен анализ известных методов адаптации систем радиоакустического зондирования атмосферы к изменяющейся метеорологической обстановке, показаны их недостатки. Предложен новый усовершенствованный метод радиоакустического зондирования атмосферы, который учитывает влияние метеорологической обстановки на работу системы и обеспечивает повышение основных качественных показателей систем зондирования

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Троицкая Ю.И., Сергеев Д.А., Кандауров А.А., Вдовин М.И., Байдаков Г.А., Анохин В.Д. «Использование методов оптической анемометрии по изображениям частиц при лабораторном моделировании ветроволнового взаимодействия в экстремальных метеоусловиях» Труды XVII научной конференции по радиофизике, посвященной 100-летию со дня рождения В.С. Троицкого. Нижний Новгород, 13–17 мая 2013 г., 237-238 (2013).

Проведены измерения характеристик высокоскоростных воздушных потоков в условиях интенсивного обрушения волн с образованием брызг в непосредственной близости от взволнованной поверхности. Исследования были выполнены с помощью контактных датчиков и лазерно-оптического PIV-метода, что позволило учесть влияние брызг на измерения и провести исследования при эквивалентной скорости ветра U10 вплоть до 40 м/с.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гусев В.А., Жостков Р.А. «Интенсивные акустические волны в стратифицированной атмосфере» Физические проблемы экологии (экологическая физика) № 18, 111-122 (2012).

Условия реальной атмосферы, при учете только самых основных факторов, а именно, стратификации, диссипации и неизотермичности (в данной работе не учитывались, например, локальные рефракционные неоднородности, наличие ветра и взвесей), принципиально меняют характеристики акустических волн и создают благоприятные ситуации для эффективного акустического воздействия как на состояние самой атмосферы, так и на приповерхностные объекты. В случае распространения вверх речь может идти об активном воздействии на состояние верхних слоев атмосферы или регистрации удаленных сигналов для дистанционного мониторинга или диагностики. В случае распространения вниз стратификация уменьшает чисто амплитудное воздействие и одновременно приводит к укручению градиента давления на фронте; таким образом, возможность усиленного кустического воздействия все равно остается.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю., Русаков Р.В. «О влиянии стратификации плотности атмосферы на распространение акустического импульса» Труды XVI научной конференция по радиофизике, посвященной 100-летию со дня рождения А.Н. Бархатова. 11–18 мая 2012 г., Нижний Новгород / Под ред. С.М. Грача, А.В. Якимова, 234-236 (2012).

Рассмотрено распространение однополярного акустического импульса в сторо-ну границы земной поверхности, в частности, из менее плотных к более плотным горизонтам атмосферы с последующим отражением от указанной границы. С этой целью выполнено численное моделирование акустического поля монопольного импульсного источника, расположенного в воздушной среде с плотностью, спа дающей с высотой по экспоненциальному закону. Необходимость решения данной задачи связана с поисками новых принципов создания эффективных источников генерации сейсмических волн различных типов, для чего путем компьютерного моделирования исследуется эффективность воздействия на земную поверхность акустической волны, падающей из атмосферы. С обсуждаемой темой также связан анализ влияния стратификации плотности воздуха на характер и уровень шума, порождаемого грозовыми разрядами в атмосфере – раскатов грома.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Петрухин Н.С., Пелиновский Е.Н., Талипова Т.Г. «Безотражательное вертикальное распространение акустической волны в сильно неоднородной атмосфере» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 48, № 2, 189-194 (2012).

В рамках линейной теории волн в сжимаемой атмосфере, находящейся в поле тяжести, найдено семейство профилей скорости звука, при котором волновое поле может быть представлено бегущей волной так, что отражение отсутствует. Вертикальный поток волновой энергии на таких безотражательных профилях сохраняется, что доказывает возможность переноса энергии на большие расстояния.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Харшиладзе О.А., Чаргазия Х. «Численная модель генерации зонального течения замагниченными волнами Россби в ионосфере с фоновым сдвиговым течением» Геомагнетизм и аэрономия, 52, № 2, 226-235 (2012).

Работа посвящена проблеме теоретического численного описания генерации зонального течения в турбулентной ионосфере управляемым фоновым неоднородным ветром. Применяется обобщенное уравнение типа Чарны–Обухова, описывающее нелинейное взаимодействие пяти разномасштабных мод: первичных, относительно коротковолновых ультранизкочастотных замагниченных волн Россби (волны накачки), двух сателлитов этиx ЗВР-волн, длинноволновой зональной моды и крупномасштабных фоновых сдвиговых течений (неоднородного ветра). На основе численного решения соответствующей системы уравнений для амплитуд возмущений (обобщенной задачи на собственное значение) выявлены новые особенности перекачки энергии относительно мелкомасштабных волн и фонового сдвигового течения в энергию крупномасштабных зональных течений и нелинейной самоорганизации пятиволновой коллективной активности в ионосферной среде. Показано, что присутствие фонового сдвигового течения умеренной амплитуды увеличивает инкремент модуляционной неустойчивости и интенсифицирует генерацию зонального течения, тогда как очень сильное сдвиговое течение заметно уменьшает инкремент модуляционной неустойчивости и может даже подавлять процесс генерации.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Blom P., Waxler R., Frazier W.G., Talmadge C., Hetzer C. «Refraction of the cyclonic microbarom signal by the cyclonic winds» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 4, 2437-2437 (2011).

Следуя предположению Бегарда и сотрудников, методами геометрической акустики неоднородной движущейся среды исследовано распространение микробарического сигнала через штормовой ветер. Для наблюдения предсказанного преломления использованы инфразвуковые антенны восточного побережья США. Предсказанные и измеренные азимуты обратного распространения через ветровое поле сопоставлены с данными, полученными в сезоны ураганов Атлантики 2010 и 2011 годов. Д.Л.Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Cain Jericho, Raspet Richard «Detection of turbulence aloft by infrasonic wind noise measurements on the ground» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 4, 2437-2437 (2011).

Большая модель вихря использована для описания влияния турбулентных структур и результирующих флуктуаций давления на земле. Описаны предварительные оценки связи временной зависимости давления на земле от скорости ветра в атмосфере. При обнаружении связи давления внизу с турбулентностью наверху будут сконструированы оптимизированные антенны для измерения давления. Д.Л.Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Dai Xiaowei, Zhu Jinying, Tsai Yi-Te, Haberman Michael R. «Use of parabolic reflector to amplify in-air signals generated during impact-echo testing» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 4, EL167-EL172 (2011).

The impact-echo method is a commonly used nondestructive testing technique for elastic plates in civil engineering. The impact-echo mode corresponds to the frequency at zero group velocity of S1 Lamb mode. Recent development of the air-coupled impact-echo (ACIE) method introduces the possibility for rapid scanning of large structures and increases the practicality of in situ measurements. However, sensors used in ACIE are susceptible to ambient noise, which complicates in situ ACIE measurements. This letter presents the results of ACIE measurements taken using a parabolic reflector together with standard measurement microphones to increase the signal to noise ratio for ACIE measurements. The signal gain and effects of sensor location with respect to impact location are discussed.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Hickling R., Brown A.W. «Determining the direction to a sound source in air using vector sound-intensity probes» Journal of the Acoustical Society of America, 129, № 1, 219-224 (2011).

Датчик представляет собой комбинацию из четырёх малых микрофонов, размещённых на вершинах тетраэдра и присоединённых к устройству цифровой обработки сигналов, вычисляющему вектор интенсивности на основе приближений метода конечных разностей. Результаты показывают возможность определения направления на источник с точностью до нескольких градусов. Описан датчик для определения направления в трёхмерном пространстве и в полупространстве над землёй или перед стеной. Д. Л. Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Jenny Trevor, Anderson Brian E. «Ultrasonic anechoic chamber qualification: Accounting for atmospheric absorption and transducer directivity» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 2, EL69-EL75 (2011).

Qualifying an anechoic chamber for frequencies that extend into the ultrasonic range is necessary for research work involving airborne ultrasonic sound. The ANSI S12.55/ISO 3745 standard which covers anechoic chamber qualification does not extend into the ultrasonic frequency range, nor have issues pertinent to this frequency range been fully discussed in the literature. An increasing number of technologies employ ultrasound; hence the need for an ultrasonic anechoic chamber. This paper will specifically discuss the need to account for atmospheric absorption and issues pertaining to source transducer directivity by presenting some results for qualification of a chamber at Brigham Young University.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Mentink Johan H., Evers Läslo G. «Frequency response and design parameters for differential microbarometers» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 1, 33-41 (2011).

The study of infrasound is experiencing a renaissance since it was chosen as a verification technique for the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty. Source identification is one of the main topics of research which involves detailed knowledge on the source time function, the atmosphere as medium of propagation, and the measurement system. Applications are also foreseen in using infrasound as passive probe for the upper atmosphere, taking the field beyond its monitoring application. Infrasound can be conveniently measured with differential microbarometers. An accurate description of the instrument response is an essential need to be able to attribute the recorded infrasound to a certain source or atmospheric properties. In this article, a detailed treatment is given of the response of a differential microbarometer to acoustic signals. After an historical introduction, a basic model for the frequency response is derived with its corresponding poles and zeros. The results are explained using electric analogs. In addition, thermal conduction is added to the model in order to capture the transition between adiabatic and isothermal behavior. Also discussed are high-frequency effects and the effect of external temperature variations. Eventually, the design parameters for differential microbarometers are derived.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Ostashev Vladimir E., Wilson D.Keith, Vecherin Sergey N. «Waveguide sound propagation in a turbulent atmosphere above a statistically rough surface of the ground» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 4, 2514 (2011).

Идентификатор цифрового объекта (DOI) 10.1121/1.3655016. Waveguide sound propagation in a refractive, turbulent atmosphere above a statistically rough surface of the ground is considered. The waveguide is formed between the surface of the ground and turning points of sound waves in the downwind direction or in a nocturnal boundary layer of the atmosphere when the temperature increases with height. Using a modal decomposition of the sound field and the Chernov method, closed-form equations for the coherence function of the sound field are derived. The solution is expressed in terms of the effective turbulence spectrum, which is a linear combination of the 1-D spectra of temperature and wind velocity fluctuations, and a spectrum of the surface roughness. The coherence function can be calculated with equations obtained or by using the effective spectrum in the already existing code for the coherence function of the sound field propagating in a refractive, turbulent atmosphere above a flat ground [D. K. Wilson, V. E. Ostashev, and M. S. Lewis, Waves Rand. Comp. Media, V. 19, 369–391 (2009)]. The derived effective spectrum is also used to study the relative contributions of atmospheric turbulence and surface roughness to the coherence loss of propagating sound.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Parakkal Santosh, Gilbert Kenneth E., Di Xiao «Application of the Beilis and Tappert parabolic equation to long-range sound propagation over irregular terrain» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 4, 2438-2438 (2011).

Выведено импедансное граничное условие для пористого грунта и применено для распространения звука среди холмов с различным наклоном. Разработан метод параболического уравнения в обобщённых полярных координатах для перехода к методу Бейлиса-Тапперта. Д.Л.Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Pecknold Sean P., Tollefsen Cristina, Murowinski Emma «Model-data comparison for acoustic propagation over water» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 4, 2400 (2011).

Источник звука размещался на лодке двигавшейся по наравлению и от приемника на другом плавредстве в течение нескольких дней. Потери на распространение измерялись в зависимости от дальности и сопоставлялись с расчетами на основе модели турбулентности в зависимости от температуры, влажности скорости ветра и шероховатости поверхности. Д.Л.Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Preston John R., Abraham Douglas A. «Characterization of non-Gaussian, multi-static clutter from a mud volcano field» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 4, 2410-2410 (2011).

Обращено внимание на статистический анализ шумовых отражений в ходе различных измерений. Представлены негауссовы характеристики шума, отраженногоот облака вулкана. Данные взяты с пятиоктавной исследовательской антенны, использовавшейся в ходе морских экспериментов на Мальтийском плато у острова Сицилии. Возможности статистических измерений шума позволяет процессорам антенны адаптироваться к порогам и уменьшить вероятность ложной тревоги. Д.Л.Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Wilson Keith D., Parakkal Santosh, Vecherin Sergey N., Ostashev Vladimir E. «Numerical examination of the impact of random terrain elevation and impedance variations on sound-field coherence» Journal of the Acoustical Society of America, 130, № 4, 2437-2437 (2011).

На основе численного подхода исследуется относительный вклад поднятий рельефа, импеданса грунта и турбулентности на когерентность звукового поля. Расчеты используют параболическое уравнение для рефрагирующей атмосферы с преобразованием Белиса-Тапперта для учета поднятий рельефа и фазоэкранный метод для турбулентности. Исследуется влияние неоднородности рельефа при рефракции вверх или вниз. Исследуется независимость различных механизмов нарушения когерентности. Исследуется пределы применимости предположений Маркова для моделирования вариаций рельефа и импеданса. Д.Л.Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гусев В.А., Жостков Р.А. «Вертикальное распространение интенсивных акустических сигналов в неизотермической стратифицированной атмосфере» Акустические измерения и стандартизация. Музыкальная акустика. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Гидроакустика. Сейсмическая акустика. Сборник трудов Научной конференции «Сессия Научного совета РАН по акустике и 24 сессия Российского Акустического Общества», 160-162 (2011).

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гусев В.А., Жостков Р.А. «Интенсивные акустические волны в стратифицированной неизотермической атмосфере» Акустический журнал, 57, № 4, 545 (2011).

Исследовано влияние изменения температуры атмосферы на характер распространения интенсивных акустических волн вертикально вверх. Предложены упрощенные уравнения и аналитические выражения, позволяющие провести качественный анализ эволюции волны. Рассчитаны профили как периодического, так и импульсного (N-волна) сигналов при распространении в атмосфере с различными моделями высотной зависимости температуры. Показано, что плавное увеличение температуры приводит к уменьшению амплитуды волны и более быстрому ее затуханию, а быстрое изменение температуры (скачок на масштабах нелинейной длины) может существенно замедлить эволюцию волны и создать благоприятные условия для акустического воздействия на состояние атмосферы. Аннотация доклада Ежегодника Российского акустического общества 2010, семинара С.А. Рыбака "Акустика неоднородных сред".

Рубрики: 05.03 Распространение интенсивных волн, пилообразные и слабые ударные волны; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Петрухин Н.С., Пелиновский Е.Н., Бацына Е.К. «Безотражательное распространение акустических волн в атмосфере Земли» Письма в ЖЭТФ, 93, № 10, 625-628 (2011).

Вертикальное распространение акустических волн в неоднородной сжимаемой атмосфере изучается в рамках линейной теории идеальной гидродинамики. Показывается, что при определенных условиях на параметры атмосферы исходные уравнения сводятся к уравнению Клейна-Гордона с постоянными коэффициентами. Его решения описывают распространяющиеся волны с переменной амплитудой и волновым числом, которые не отражаются в атмосфере, несмотря на ее сильную неоднородность. Поток волновой энергии на таких безотражательных профилях сохраняется, что и доказывает возможность переноса энергии на большие высоты. Показано, что Стандартная Атмосфера Земли хорошо аппроксимируется четырьмя безотражательными профилями со слабыми скачками градиента скорости звука. Получено, что в широком диапазоне частот земная атмосфера является почти полностью прозрачной, что объясняет данные наблюдений и выводы, сделанные на основе численных решений в рамках исходных уравнений.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Чунчузов И.П., Куличков С.Н., Попов О.Е., Свертилов А.И., Waxler R., Assink J. «Влияние анизотропных неоднородностей атмосферы на дальнее распространение инфразвуковых волн от взрывных источников» Акустические измерения и стандартизация. Музыкальная акустика. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Гидроакустика. Сейсмическая акустика. Сборник трудов Научной конференции «Сессия Научного совета РАН по акустике и 24 сессия Российского Акустического Общества», 152-154 (2011).

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Carley Michael «Analysis of the radiated information in spinning sound fields» Journal of the Acoustical Society of America, 128, № 4, 1679-1684 (2010).

Используя преобразование круглого источника в эквивалентный набор мод колебаний линейных источников, согласно полиномам Чебышёва, обнаружено, что моды колебаний линейных источников содержат экспоненциально затухающие поля. Асимптотический анализ показывает, что остающиеся моды низкого порядка успешно излучают только вблизи плоскости источника. Результаты объясняют слабость методов идентификации источников, успешное использование моделей низкого порядка в активном гашении шума и малую эффективность дозвуковых струй. Библ. 26. Д. Л. Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Hornikx Maarten, Waxler Roger, Forssén Jens «The extended Fourier pseudospectral time-domain method for atmospheric sound propagation» Journal of the Acoustical Society of America, 128, № 4, 1632-1646 (2010).

Псевдоспектральный метод Фурье во временн~1ой области использован для моделирования распространения звука в атмосфере путём решения линеаризованного уравнения Эйлера. Метод опробован на двумерной неподвижной модели атмосферы, на одной с экранами, и на другой с городскими улицами. Получена высокая точность определения амплитуд и фаз. Для движущейся атмосферы точные результаты получены как для равномерного распределения скорости ветра, так и логарифмического распределения скорости ветра при удалении от поверхности. Метод хорошо приспособлен для моделирования распространения звука в атмосфере, где необходимо учитывать влияние метеорологических параметров и жёстких границ. Библ. 50. Д. Л. Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Kästner Martina, Heimann Dietrich «Effect of Atmospheric Variability and Aircraft Flight Parameters on the Refraction of Sonic Booms» Acta Acustica united with Acustica, 96, № 3, 425-436 (2010).

This study deals with the potential audibility of sonic booms from supersonic aircraft at the ground as a consequence of the aircraft flight parameters and the atmospheric variability. A ray tracing model is used to decide whether a sonic boom emitted downwards by a high flying supersonic aircraft hits the ground or is refracted upwards before it reaches the ground. Aircraft altitude, speed, and flight direction are systematically changed within realistic ranges. The meteorological data rely on a homogeneous reanalysis dataset for eleven years over the domain of Europe with a very high vertical resolution. The cases of sonic booms hitting or not hitting the ground are identified for various situations and respective frequency distributions are derived. In addition, the angle of incidence of rays arriving at the ground and the turning-level height of rays not reaching the ground are studied as the intensity of sonic booms also depends on these parameters. It turned out that sonic-boom rays are refracted such that they do not reach the ground if the flight altitude is rather high (long propagation path) and the aircraft speed remains between Mach numbers of 1.05 and 1.25. Sonic-boom rays not reaching the ground are furthermore possible if the aircraft heading is mainly upwind, the temperature mostly increases along the propagation direction of the ray, and a wind speed maximum exists below flight level. The probability of sonic-boom rays not reaching the ground generally increases from north to south, but also depends on the season.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Shields F.Douglas «Detecting blast-induced infrasound in wind noise» Journal of the Acoustical Society of America, 127, № 3, 1244-1250 (2010).

Описывается использование распределённой антенны для обнаружения ультразвука от атмосферных взрывов на ракетном полигоне в Белых песках, штат Нью-Мексико, США. Три вспышки обнаружились при малом уровне шума ветра и легко наблюдались при обработке сигналов антенны. Одна вспышка обнаружилась при высоком уровне шума ветра. Представлены результаты обработки сигналов, позволяющие локализовать источники вспышек в присутствии шума ветра. Библ. 29. Д. Л. Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Аверьянов М.В., Олливер С., Хохлова В.А., Блан-Бенон Ф. «Экспериментальное исследование эффектов случайной фокусировки акустических N-импульсов в воздушном турбулентном потоке» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковые технологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов 22 сессии Российского Акустического Общества и Сессии Научного совета РАН по акустике, 150-153 (2010).

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Аверьянов М.В., Хохлова В.А., Олливьер С., Блан-Бенон Ф. «Экспериментальная модель распространения акустических N-волн в турбулентной атмосфере» Акустика неоднородных сред. Ежегодник Российского акустического общества. Сборник трудов научной школы проф. С.А. Рыбака. Вып. 9, 18-27 (2010).

Рубрики: 05.03 Распространение интенсивных волн, пилообразные и слабые ударные волны; 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы; 08.05 Распространение и рассеяние на турбулентности и на неоднородных течениях

Бахметьева Н.В., Григорьев Г.И., Егерев М.Н., Толмачева А.В. «Волновые возмущения в нижней термосфере по данным о релаксации искусственных периодических неоднородностей, генерируемых радиоизлучением стенда "СУРА": теория и эксперимент.» Труды XIV научной конференция по радиофизике, посвященной 80-годовщине со дня рождения Ю.Н. Бабанова. 7 мая 2010 г., Нижний Новгород / Под ред. С.М. Грача, А.В. Якимова, 72-74 (2010).

Цель работы: оценить вклад внутренних гравитационных волн в вариации температуры нейтральной компоненты на основе измерения времени релаксации искусственных периодических неоднородностей и вертикальной скорости движения плазмы.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гусев В.А., Жостков Р.А. «Интенсивные акустические волны в стратифицированной неизотермической атмосфере» Акустика неоднородных сред. Ежегодник Российского акустического общества. Сборник трудов научной школы проф. С.А. Рыбака. Вып. 9, 17-23 (2010).

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гусев В.А., Жостков Р.А. «Профили интенсивных импульсных сигналов, распространяющихся вертикально вверх в стратифицированной атмосфере» Физическая акустика. Нелинейная акустика. Оптоакустика. Распространение и дифракция волн. Акустические измерения и стандартизация. Сборник трудов 22 сессии Российского Акустического Общества и Сессии Научного совета РАН по акустике, 200-203 (2010).

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Дюльдина Н.И. «Особенности формирования звуковых низкочастотных полей в областях крупномасштабных неоднородностей океана» В мире научных открытий, № 5, 24-29 (2010).

На примере экспериментальных исследований распространения тональных звуковых сигналов кратных частот в области теплого антициклонического вихря, выполненных под руководством Акуличева В. А., рассмотрены особенности формирования звуковых полей на длинных трассах с крупными неоднородностями. Обсуждается недостаточность модели плоскослоистого океана для этих областей, выявлены эффекты, не рассматривающиеся ранее.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Красненко Н.П., Раков Д.С. «Влияние свойств земной поверхности на распространение звуковых волн в атмосфере» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковые технологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов 22 сессии Российского Акустического Общества и Сессии Научного совета РАН по акустике, 132-135 (2010).

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Кузичев И.В., Шкляр Д.Р. «Волновое описание прохождения свистовых волн через ионосферу в случае малых углов падения» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010).

Проблема прохождения свистовой волны через ионосферу является одной из наиболее важных и вместе с тем сложных проблем, возникающих при исследовании ОНЧ волн в околоземном пространстве. Анализ этого процесса необходим для понимания и интерпретации как спутниковых, так и наземных ОНЧ измерений. Вот почему этот вопрос был в центре внимания с самого начала ОНЧ исследований. Трудность рассмотрения этого вопроса связана, в конечном итоге, с быстрым изменением параметров ионосферы по сравнению с характерной длиной ОНЧ волны. Это делает неприменимым рассмотрение задачи в рамках геометрической оптики. С другой стороны, волновое рассмотрение данной задачи также сопряжено с серьезными трудностями, поскольку, как известно, волновые уравнения в данном частотном диапазоне описывают как распространяющуюся свистовую моду, так и экспоненциально нарастающую моду, что приводит к неустойчивости решений. В работе развит новый подход к решению этой проблемы, который заключается в том, что нарастающая мода исключается из рассмотрения с помощью аналитических методов; при этом численные расчеты сводятся к решению устойчивой системы уравнений, которая может быть проинтегрирована стандартными методами. С помощью этого подхода была решена задача о падении свистовой волны на ионосферу сверху под малым углом. Получена зависимость коэффициента отражения от частоты для различных углов падения. Эта зависимость имеет немонотонный характер, что отражает резонансные свойства ионосферы для волн данного частотного диапазона.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Куличков С.Н., Чунчузов И.П., Попов О.И., Голикова Е.В. «Моделирование эффектов влияния тонкой неоднородной структуры атмосферы на дальнее распространение импульсных акустических сигналов» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковые технологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов 22 сессии Российского Акустического Общества и Сессии Научного совета РАН по акустике, 143-146 (2010).

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Сорокин А.Г., Лобычева И.Ю. «О моделировании атмосферного акустического канала для некоторых ядерных тестов в районе бывшего советского полигона Семипалатинск» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковые технологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов 22 сессии Российского Акустического Общества и Сессии Научного совета РАН по акустике, 147-149 (2010).

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Baume Olivier, Gauvreau Benopit, Bérengier Michel «Geostatistical modeling of sound propagation: Principles and a field application experiment» Journal of the Acoustical Society of America, 126, № 6, 2894-2904 (2009).

Представлена процедура картографирования распространения шума. Процедура основана на геостатическом моделировании пространственных изменений и применена к экспериментам, в которых точечный источник находится в плоскости. Аналитическое приближение подсчитано согласно модели Эмблтона. Различия между моделью и измерениями по 19 микрофонам обнаружили различия, зафиксированные графически. Библ. 25. Д. Л. Р.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Campos L.M.B.C., Kobayashi M.H. «On the propagation of sound in a high-speed non-isothermal shear flow» International Journal of Aeroacoustics, 8, № 3, 199-230 (2009).

The propagation of sound in shear flows is relevant to the acoustics of wall and duct boundary layers, and to jet shear layers. The acoustic wave equation in a shear flow has been solved exactly only for a plane unidirectional homentropic mean shear flow, in the case of three velocity profiles: linear, exponential and hyperbolic tangent. The assumption of homentropic mean flow restricts application to isothermal shear flows. In the present paper the wave equation in an plane unidirectional shear flow with a linear velocity profile is solved in an isentropic non-homentropic case, which allows for the presence of transverse temperature gradients associated with the nonuniform sound speed. The sound speed profile is specified by the condition of constant enthalpy, i.e. homenergetic shear flow. In this case the acoustic wave equation has three singularities at finite distance (besides the point at infinity), viz. the critical layer where the Doppler shifted frequency vanishes, and the critical flow points where the sound speed vanishes. By matching pairs of solutions around the singular and regular points, the amplitude and phase of the acoustic pressure in calculated and plotted for several combinations of wavelength and wave frequency, mean flow vorticity and sound speed, demonstrating, among others, some cases of sound suppression at the critical layer.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Leighton Timothy G., Petculescu Andi «The Sound of Music and Voices in Space Part 2: Modeling and Simulation» Acoustics Today, 5, № 3, 27-29 (2009).

As is shown in the paper, atmospheres affect both the generation and the propagation of sound. The effect on sound generation, depending on the actual source mechanisms that we exemplify by organ music and speech is two–pronged–the acoustic characteristics are altered not only by the nature of the gas but also by mass loading of the source. For the propagation of sound, the atmospheres act as frequency-dependent "filters", characteristic of the composition and ambient conditions of each planet. The media files associated with the article are organized as follows. Table 1 sets the stage. Table 1 contains a calibration tone at 97 dB re 20 μPa. A short clip of the organ solo (played on the organ in St. Margaret's Church, East Wellow, Hampshire, United Kingdom), the words, Earth, Mars, Titan and Venus are then spoken and are used in the next three tables to illustrate how each might sound at the distances indicated and on each of the locations. The last example in Table 2 illustrates how all the organ clips would sound if played together. Note: If the sound becomes inaudible, it is due to the attenuation of the particular atmosphere. Do not continually adjust the volume to hear the sound.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Leighton Timothy G., Petculescu Andi «The Sound of Music and Voices in Space Part 1: Theory» Acoustics Today, 5, № 3, 17-26 (2009).

While probes to other planets have carried an impressive array of sensors for imaging and chemical analysis, no probe has ever listened to the soundscape of an alien world. With a small number of exceptions, planetary science missions have been deaf. The most successful acoustic measurements were made by the European Space Agency's 2005 Huygens probe to Titan, but although this probe was spectacularly successful in measuring the atmospheric sound speed and estimating the range to the ground using an acoustic signal that the probe itself emitted, we still have no measurements of sounds generated by alien worlds. Although microphones have been built for Mars, the Mars Polar Lander was lost during descent on 3 December 1999, and the Phoenix probe microphone was not activated (because the Mars Descent Imager system to which it belonged was deactivated for fear of tripping a critical landing system). Instead of measuring acoustic signals that had propagated to the microphone from a distance, aerodynamic pressure fluctuations on the microphone (caused by wind on the surface of Venus in the case of the 1982 Russian Venera 13 and 14 probes, and turbulence during the parachute descent in the case of Huygens) masked the soundscape on these Venus and Titan missions. Given the lack of such data from these earlier missions, some early enthusiasts for acoustics in the space community are now skeptical as to whether it will ever have a useful role. However basing such an assessment on past performance presupposes that the sensor systems have been optimized for the environment in question.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Беляев И.В., Копьев В.Ф. «Нерезонансное и резонансное рассеяние звуковой волны на цилиндрическом вихре» Акустика речи. Медицинская и биологическая акустика. Архитектурная и строительная акустика. Шумы и вибрации. Аэроакустика. Сборник трудов 20 сессии Российского Акустического Общества. Москва, 27–31 октября 2008 г., 311 (2008).

Задача о рассеянии звука двумерным цилиндрическим вихрем имеет давнюю предысторию и является одной из эталонных задач теории рассеяния звука гидродинамическими течениями. Несмотря на это, она до сих пор не была решена удовлетворительно. Дело в том, что в этой задаче получено много различных ответов, каждый из которых претендует на то, чтобы быть правильным, включая решения, сингулярные на линии за вихрем (содержащие член ctg(θ/2)). Причина этой неоднозначности связана с тем, что поле скорости основного течения спадает на бесконечности недостаточно быстро, что в свою очередь приводит к возникновению математически некорректных процедур в предлагаемых решениях проблемы. Более того, оказывается, что сама постановка задачи о рассеянии плоской волны на таком поле (которая использовалась в большинстве работ, посвященных этой проблеме) не является очевидной, несмотря на имеющиеся в литературе противоположные утверждения.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Красненко Н.П. «Дальнее звуковое вещание в атмосфере: проблемы, возможности, результаты» Акустические измерения и стандартизация. Электроакустика. Ультразвук и ультразвуковые технологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов 20 сессии Российского акустического общества. М. 27–31 октября 2008 г., 137-143 (2008).

Рассматривается проблема приземного звукового вещания на большие расстояния. Анализируются существующие в мире звуковещательные станции. Приводятся результаты теоретических, аппаратных, экспериментальных исследований и разработок по данной проблеме. Проводится анализ различных факторов, влияющих на дальность звукового вещания (слышимость и разборчивость речи). Рассматривается возможность и показана эффективность прогноза дальности звукового вещания. Приводятся результаты натурных испытаний.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Лебедева И.В., Логачевский Д.А. «Образование и развитие искусственных акустических струй» Акустика речи. Медицинская и биологическая акустика. Архитектурная и строительная акустика. Шумы и вибрации. Аэроакустика. Сборник трудов 20 сессии Российского Акустического Общества. Москва, 27–31 октября 2008 г., 313-316 (2008).

В качестве резонансной системы используется импедансная труба, к выходному отверстию которой прикрепляется панель с центральным круглым или щелевым отверстием. Для изучения поля скорости струи, образующейся у выходного отверстия, используется термоанемометр. Разработан усовершенствованный метод обработки экспериментальных данных, который позволяет определять не только среднеквадратичную скорость пульсирующего течения, но также оценивать пространственно-временное развитие вихрей в струе.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Мамышев В.П., Одинцов С.Л. «Экспериментальное исследование интерференции звуковых волн на коротких приземных трассах» Акустические измерения и стандартизация. Электроакустика. Ультразвук и ультразвуковые технологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов 20 сессии Российского акустического общества. М. 27–31 октября 2008 г., 147-150 (2008).

Обсуждаются результаты экспериментов по интерференции прямых и отраженных от плоской поверхности звуковых волн для диапазона частот 1,4–10,0 кГц. Рассмотрены различные варианты размещения источника и приемника излучения над отражающей поверхностью. Проведено сопоставление экспериментальных результатов с теоретическими представлениями об амплитуде сигналов в условиях отражений от подстилающей поверхности.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Сорокин А.Г., Пономарев Е.А., Лобычева И.Ю. «О состоянии аак при распространении инфразвукового сигнала от ядерного взрыва в атмосфере 23.01. 1976 Г. в районе озера Лобнор (КНР)» Акустические измерения и стандартизация. Электроакустика. Ультразвук и ультразвуковые технологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов 20 сессии Российского акустического общества. М. 27–31 октября 2008 г., 166-170 (2008).

Обсуждаются результаты наблюдений инфразвукового сигнала от китайского ядерного взрыва 23.01.1976, зарегистрированного на станции Бадары ИСЗФ СО РАН. На основе данных о распределении ветра и температуры построена модель трассы распространения инфразвукового сигнала – Атмосферный Акустический канал (ААК). Определены структурные параметры ААК по трассе распространения: высотное положение границ, эффективная ширина ААК Показано, что на момент взрыва всюду по трассе действовал эффективный ААК, обеспечивающий распространение сигнала. При этом в районе приема сигнала (Иркутск) ААК имел 2-х уровневую структуру. Обсуждается связь структуры ААК со структурой сигнала.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Kallinderis Yannis, Manolesos Marinos, Menounou P. «A flow/acoustics interaction method for the prediction of sound propagation» International Journal of Aeroacoustics, 6, № 2, 171-197 (2007).

Traditional Computational Fluid Dynamics (CFD) methods face accuracy and computing expense problems when dealing with aeroacoustic applications. A new formulation of the governing equations of inviscid compressible flow suitable for aeroacoustic simulations is presented. The flow variables of the Euler equations are split into a compressible unsteady flow part and an acoustics part making the assumption that the propagation of sound does not affect the flow field. Separate systems of equations, which allow for the unsteady interaction between the flow and acoustic fields, are obtained. These equations are solved using a simple, low order and low cost numerical scheme. The superior capability to resolve the sound field compared to a traditional CFD method is shown. For the evaluation of the method, an acoustic diffraction problem is solved and Flow/Acoustics Interaction Method results are compared to the linear analytical solution. The method captures the dynamic interaction between the flow and acoustic fields.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Tarau Calin, Ötügen Volkan, Sheverev Valery, Vradis George, Raman Ganesh «The effect of thermal barriers on sound wave propagation» International Journal of Aeroacoustics, 6, № 3, 287-308 (2007).

Sound propagation through regions of non-uniform temperature distribution in a gas is studied numerically. The main objective of this study is to determine the impact of temperature gradients on the sound wave parameters and to evaluate the effectiveness of using regions of hot gas as sound barrier. Such regions of hot gas (low acoustic impedance) can be generated by remotely depositing energy into a selected volume of gas, for example, by means of electrical discharge. Sound attenuation through the hot gas region is studied systematically for a range of sound wave and thermal field parameters by solving the two-dimensional unsteady compressible Euler's equations along with the ideal gas state equation using a finite volume scheme. Particular attention is given to the practical case when sound wavelength is comparable to the thickness of the thermal barrier. The present two-dimensional model indicates that considerable sound attenuation can be achieved at large incidence angles and a critical angle for total internal reflection is possible.

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Багдоев А.Г., Шекоян А.В. «Теория электроакустических волн в облачной атмосфере» Известия НАН Армении. Физика, 42, № 4, 250-257 (2007).

Получена общая система уравнений для движения смеси слабо заряженного газа и заряженной капельной жидкости. При расчете учтены конденсация паров на каплях, процесс электризации газа и капель, а также коагуляция капель. См. также http://www.akzh.ru/pdf/1978««56.pdf

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Воропаев Г.А., Чан К.К., Юн К.С. «Структура вынужденных возмущений в ламинарном пограничном слое при источнике возмущений на обтекаемой поверхности» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 9, № 2-3, 52-68 (2007).

Рубрики: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы; 08.05 Распространение и рассеяние на турбулентности и на неоднородных течениях

Гусев В.А. «Эволюция ограниченных в пространстве волн звукового удара при прохождении через неоднородный слой атмосферы» Известия РАН. Серия физическая, 70, № 12, 1712-1715 (2006).

Найдено решение задачи о прохождении широкополосных интенсивных звуковых пучков через неоднородный слой. Полученные решения описывают волны с произвольной цилиндрически симметричной структурой. Проанализировано распространение гауссова пучка и описано нелинейное искажение временного профиля и поперечной пространственной формы пучка.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Загородников А.А. «Управление потоками ветровых волн в прибрежной зоне для снижения ущерба от штормов» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 8, № 3, 50-62 (2006).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Хуторова О.Г., Тептин Г.М. «Волновые возмущения локальных и планетарных масштабов по синхронным измерениям атмосферных примесей» Доклады академии наук, 400, № 1, 110-112 (2005).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Беспалов П.А., Мизонова В.Г. «Коэффициент отражения свистовых волн от ионосферы при нормальном падении» Геомагнетизм и аэрономия, 44, № 1, 55-59 (2004).

Рассмотрена задача о коэффициенте отражения свистовых волн от ионосферы при их нормальном падении сверху. За основу взята близкая к реальным модель высотного хода параметров ионосферы для дневных и ночных условий. Полученные результаты важны для анализа динамики плазменного магнитосферного мазера. Сделаны предварительные выводы о результатах, которые можно ожидать при наклонном падении свистовых волн на ионосферу. Качественно обсуждается вопрос о модуляции коэффициента отражения акустико-гравитационной волной на ионосферных высотах.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Табояков А.А., Мироненко М.В., Карачун Л.Э., Василенко А.М. «Широкомасштабный акустический эксперимент по измерению характеристик гидродинамических возмущений морской среды, сформированных синоптическими процессами» Доклады 10 научной школы-семинара академика Л.М. Бреховских «Акустика океана», совмещенной с 14 сессией Российского акустического общества, 560 (2004).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Багдоев А.Г., Шекоян А.В. «Распространение акустической волны в атмосфере с учетом коагуляции капель и конденсации паров» Известия НАН Армении. Физика, 38, № 4, 247-255 (2003).

Рассмотрено распространение акустической волны в среде, состоящей из газа, пара и капель. Учтены эффекты коагуляции капель и конденсации паров на каплях. Введено линейное дисперсионное уравнение. Получено более точное условие генерации инфразвука. Приведены формулы, описывающие изменение концентрации капель по размерам в зависимости от различных параметров, характеризующих волну и среду. См. также http://www.akzh.ru/pdf/1978««56.pdf

Рубрики: 08.01 Механизмы, влияющие на распространение звука в воздухе; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Бочкарев Н.Н., Кабанов А.М., Погодаев В.А. «Оптоакустика канала распространения мощного импульсного лазерного излучения в атмосфере» Оптика атмосферы и океана, 16, № 9, 816-821 (2003).

Представлена иллюстрация возможностей обработки оптоакустических сигналов с использованием разработанного программного обеспечения «Атмосферная оптоакустика», позволяющего в реальном времени компенсировать искажающее влияние атмосферы на качество регистрируемой оптоакустической информации о характере распространения импульсного мощного лазерного излучения в атмосфере.

Рубрики: 06.17 Акустооптические эффекты, оптоакустика, акустическая визуализация, акустическая микроскопия и акустическая голография; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Губайдуллин Д.А. «Сферические и цилиндрические волны малой амплитуды в полидисперсных туманах с фазовыми превращениями» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, 85-94 (2003).

Развита линейная теория распространения сферических и цилиндрических возмущений в полидисперсных смесях газа с паром и каплями жидкости. Учтены нестационарные и неравновесные эффекты межфазного обмена импульсом, массой и теплом. Получено единое общее дисперсионное соотношение, определяющее распространение гармонических возмущений в полидисперсных парогазокапельных системах в плоском, сферическом и цилиндрическом случаях. С помощью метода быстрого преобразования Фурье выполнены расчеты по распространению шпульсных возмущений различной формы в смесях воздуха с паром и каплями воды. Изучено влияние геометрии процесса и межфазного тепломассообмена на эволюцию слабых импульсов в полидисперсных воздушных туманах

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Гурбатов С.Н., Петухов М.Ю. «Влияние неизотермичности атмосферы на акустический поток» Труды (седьмой) научной конференции по радиофизике, посвященной 90-летию со дня рождения В.С. Троицкого. Нижний Новгород, 7 мая 2003 г., 255-256 (2003).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Аграновский А.В., Батальщиков А.А., Грудский С.М., Розенберг А.В., Сборщиков В.А. «Изменение с расстоянием величины среднего уровня интенсивности гидроакустического сигнала воздушного источника» Доклады 9 научной школы-семинара академика Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с 12 сессией Российского акустического общества, 450 (2002).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Аграновский А.В., Горбанев А.Н., Розенберг А.В., Сборщиков В.А. «Влияние движения воздушного источника на звуковое поле в гидро-акустическом волноводе» Доклады 9 научной школы-семинара академика Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с 12 сессией Российского акустического общества, 49 (2002).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Петухов М.Ю. «Акустический поток в изотермической атмосфере» Труды Нижегородской акустической научной сессии, 230-233 (2002).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Бочкарев Н.Н. «Распространение мощного звукового пучка на короткой трассе в атмосфере: численное решение, эксперимент» Акустический журнал, 42, № 5, 706-707 (1996).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Разин А.В., Фридман В.Е. «Эффект "одномерности" при распространении нелинейной акустической волны от точечного источника в стандартной атмосфере» Акустический журнал, 41, № 2, 281-285 (1995).

В разрывном приближении проведен расчет уровня нелинейных искажений акустической волны конечной амплитуды от точечного источника, находящегося на земной поверхности в стандартной атмосфере. Показано, что при фиксированной высоте горизонта наблюдения амплитуда поля сферической волны практически не зависит от угла выхода луча (и, следовательно, от горизонтальных координат) и определяется только удалением от поверхности Земли.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Абрамов Н.Г., Богушевич А.Я., Карпов В.И., Красненко Н.П., Фомичев А.А. «Возможности оперативного прогноза приземного распространения акустических шумов в атмосфере с учетом метеорологических условий» Оптика атмосферы и океана, 7, № 3, 403-413 (1994).

Описывается программный комплекс "Акустика открытых пространств", предназначенный для оперативного оценивания среднего поля звуковых давлений в приземном слое атмосферы, создаваемого источником шума при его удалении на несколько километров. Учитываются характеристики источника шума, высотные профили основных метеорологических параметров атмосферы, параметры подстилающей поверхности и характеристики атмосферной турбулентности. Приводятся результаты натурных испытаний комплекса для дальностей от источника звука до 6 км.

Рубрики: 08.03 Взаимодействие звука с поверхностью, учет покрытия и топографии, импеданс поверхностей на местности; 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Богушевич А.Я., Красненко Н.П. «Влияние рефракции на параметры геометрии акустического зондирования атмосферы» Оптика атмосферы и океана, 7, № 9, 1258-1274 (1994).

Рассмотрено влияние рефракции на основные параметры моностатической и бистатической геометрий акустического зондирования атмосферы. В линейном приближении геометрической акустики неоднородной движущейся среды получены соотношения, связывающие данные параметры с профилями температуры и скорости ветра. Приведены результаты модельных расчетов по указанным соотношениям и численные оценки их точностных характеристик.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Кузькин В.М. «Горизонтальная рефракция акустических волн в области фронтальных зон» Акустический журнал, 40, № 3, 484-485 (1994).

Доклад на Второй научной сессии Российского акустического общества.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Куличков С.Н. «О частичном отражении акустических импульсов от средней атмосферы» Акустический журнал, 40, № 3, 485-486 (1994).

Доклад на Второй научной сессии Российского акустического общества.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Ростов А.П. «Экспериментальное исследование возможности измерения структурной характеристики температурного поля атмосферы акустической метеостанцией» Оптика атмосферы и океана, 6, № 1, 102-106 (1993).

Исследуется мощность эхосигнала при моностатическом зондировании в надир в атмосфере случайно-неровной поверхности со сложной индикатрисой рассеяния элементарных локально-плоских участков. Получены аналитические выражения для средней принимаемой мощности, задержки и длительности эхоимпульса при зондировании в оптически плотной аэрозольной атмосфере поверхности с индикатрисой рассеяния, имеющей диффузный и квазизеркальный компонент. Показано, что неровности поверхности могут приводить к существенному искажению формы эхоимпульса как в прозрачной, так и в оптически плотной атмосфере.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Gubajdullin D.A., Ivandaev A.I. «Propagation of acoustic disturbances in polydispersed fogs» Теплофизика высоких температур, 30, № 6, 1162-1168 (1992).

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Петухов Ю.В. «Дифракционные эффекты при отражении взрывных волн давления от верхней стратосферы» Акустический журнал, 38, № 3, 520-530 (1992).

Получены аналитические выражения дли спектра волны давления, отраженной от верхней стратосферы, скорость звука в которой меньше чем вблизи приземного взрывного источника, что обусловливает отсутствие точки поворота лучей в геометроакустическом приближении. При этом эффекты дифракции учитывались лишь при отражении, а нелинейная трансформация взрывной волны – лишь при однократном распространении до верхней границы стратосферы. Дана интерпретация характерных особенностей отраженных взрывных сигналов, регистрируемых вблизи поверхности Земли.

Рубрика: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы

Павлов В.А. «Эволюция сильной сферической ударной волны в неоднородной атмосфере» Прикладная механика и техническая физика, № 2, 95-99 (1988).

Построено на основе метода Уизема приближенное решение задачи о распространении вверх акустической сферической сильной ударной волны в экспоненциальной атмосфере. Исследованы закономерности эволюции площади лучевой трубки, скорости ударного фронта и давления. Изучена эволюция формы ударного фронта и «прорыва» его на бесконечность. Показано, что полученные результаты точнее аналогичных аналитических результатов других авторов.

Рубрики: 08.04 Распространение в стационарной атмосфере, метеорологические факторы; 08.10 Ударные и взрывные волны, звуковой удар

Новый поиск