بررسی اثرات سطح زمین و نیم‌رخ سرعت صدا بر تنکش صدا با بکارگیری شیوه‌ی معادلات سهموی

تنکش صدا در انتشار جوّی، به عوامل مختلفی از جمله جنس زمین، دما و ویژگی های جغرافیایی، بستگی دارد. در این پژوهش، انتشار صدا در جوّ بالای سطح زمین، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای شبیه سازی سطح زمین، از الگوی چهار شبه سنجه ای (چهار پارامتری) اَتِنبِرُو برای محاسبه مقاومت ظاهری صوتی ویژه سطح زمین، بکارگیری شده است. ابتدا معادلات حاکم بر انتشار صدا و شیوه معادلات سهموی ارائه شده اند. سپس با استفاده از روش شیوه تفارق متناهی (ش ت م اِف دی اِم) اختلاف محدود و تقریب کرنک نیکلسون، دستگاه معادلات جبری حاصل شد. دستگاه معادلات جبری توسط روش ماتریس سه قطری حل شد تا فشار صدا و تنکش صدا در دامنه محاسباتی ارزیابی شوند. پس از اعتبارسنجی شبیه سازی عددی، نتایج برای نیم رخ خطی و نیم رخ لگاریتمی سرعت صدا و در محدوده ی بسامدی 10100 هرتز، ارائه و مقایسه شدند. برای نیم رخ های سرعت صدای پیش گفته، دو حالت لحاظ شدند؛ اوّل، که ناحیه سایه نتواند وجود داشته باشد و دیگر که امکان تشکیل ناحیه سایه وجود داشت. در محدوده بسامد 40 -100 هرتز، تنکش صدایی بیش از 100 دسی بل برای حالت دوم، حاصل شد. در این شرایط با افزایش بسامد، تنکش افزایش یافت اما نوسانات بیش تری در تنکش مشاهده شدند. هم چنین، برای سطح هموار زمین، با در نظر گرفتن نیم رخ های مختلف برای سرعت صدا، تنکش صدا مورد ارزیابی قرار گرفت. در انتها، اثرات ناهمواری سطح زمین در تنکش صدا با در نظر گرفتن نیم رخ لگاریتمی سرعت صدا، در بسامدهای مختلف بررسی شدند.