Том 29, номер 12, статья № 9

Аннотация:

Приводятся результаты анализа «мгновенной» фазы узкополосных звуковых сигналов при их распространении на коротких приземных трассах в условиях воздействия поля ветра. Применяется разделение фазы на детерминированную, квазидетерминированную («локальную») и случайную («турбулентную») составляющие. Рассмотрены гистограммы «турбулентной» составляющей фазы и результат аппроксимации этих гистограмм нормальным законом распределения вероятностей. Получена эмпирическая формула для связи дисперсий фазы на разных частотах с дисперсией скорости ветра на трассе распространения звука и проведено ее сравнение с теоретическими формулами.

Ключевые слова:

акустика, ветер, приземный слой, турбулентность, фаза

Список литературы:

1. Афанасьев А.Л., Банах В.А., Ростов А.П. Определение скорости ветра в атмосфере по турбулентным искажениям видеоизображений лазерного пучка // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 8. С. 723–729; Аfаnаs’еv А.L., Bаnаkh V.А., Rоstоv А.P. Estimate of wind velocity in the atmosphere based on analysis of turbulent distortions of laser beam images registered by video camera // Atmos. Ocean. Opt. 2011. V. 24, N 1. P. 88–94.
2. Афанасьев А.Л., Банах В.А., Ростов А.П. Оценивание интегральной скорости ветра и турбулентности в атмосфере по искажениям видеоизображений естественно освещенных объектов // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 4. С. 285–293; Аfаnаs’еv А.L., Bаnаkh V.А., Rоstоv А.P. Estimate of the integral images of naturally illuminated objects // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 5. P. 422–430.
3. Ostashev V.E., Mellert V., Wandelt R., Gerdes F. Propagation of sound in a turbulent medium. I. Plane waves // J. Acoust. Soc. Amer. 1997. V. 102, iss. 5. P. 2561–2570.
4. Ostashev V.E., Mellert V., Wandelt R., Gerdes F. Propagation of sound in a turbulent medium. II. Spherical waves // J. Acoust. Soc. Amer. 1997. V. 102, iss. 5. P. 2571–2578.
5. Daigle G.A., Embleton T.F., Piercy J.E. Propagation of sound in the presence of gradients and turbulence near the ground // J. Acoust. Soc. Amer. 1986. V. 79. P. 613–627.
6. Karweit M., Blanc-Benon P., Juve D., Comte-Bellot G. Simulation of the propagation of an acoustic wave through a turbulent velocity field: A study of phase variance // J. Acoust. Soc. Amer. 1991. V. 897. P. 52–62.
7. Norris D.E., Wilson D.K., Thomson D.W. Correlations between acoustic travel-time fluctuations and turbulence in the atmospheric surface layer // Acta Acust. Acust. 2001. V. 87. P. 677–684.
8. Перепелкин В.Г. Теория влияния анизотропной турбулентности на флуктуации азимутов и углов скольжения акустических сигналов в нижней и средней атмосфере // Сборник трудов XVIII сессии Российского акустического общества. М.: ГЕОС, 2006. Т. 2. С. 129–132.
9. Мамышев В. П., Одинцов С. Л. Влияние неоднородностей поля ветра на фазовые характеристики звуковых сигналов в приземном слое атмосферы на коротких трассах // Сборник трудов XX сессии Российского акустического общества. М.: ГЕОС, 2008. Т. 2. С. 154–159.
10. Мамышев В.П., Одинцов С.Л. Распределение вероятностей фазы узкополосных звуковых сигналов // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: Материалы XXII Международного симпозиума [Электронный ресурс – 1 CD-ROM]. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2016.
11. Гладких В.А., Макиенко А.Э. Цифровая ультразвуковая метеостанция // Приборы. 2009. № 7(109). С. 21–25.
12. Гладких В.А., Невзорова И.В., Одинцов С.Л., Федоров В.А. Экспериментальные оценки компонентов тензора анизотропии турбулентности в приземном слое атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 8. С. 689–697; Glаdkikh V.А., Nеvzоrоvа I.V., Оdintsоv S.L., Fеdоrоv V.А. Experimental estimates of turbulence anisotropy tensor components in the surface air layer // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 1. P. 34–42.
13. Мамышев В.П., Одинцов С. Л., Астафуров В.Г., Пастухова С.М. Статистика огибающих тональных звуковых сигналов в приземном слое атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 3. С. 266–269.
14. Гладких В.А., Одинцов С.Л. Анализ структурных функций температуры и скорости ветра в приземном слое атмосферы // Сборник трудов XVIII сессии Российского акустического общества. М.: ГЕОС, 2006. Т. 2. С. 139–143.