ارزیابی میزان تغییر سرعت صوت نسبت به زاویه‌ تابش به علت تغییر جریان در دریای عمان

مطالعه انتشار صوت و عوامل موثر در اختلال آن، به علت کاربردهای روزافزون صوت در علوم مختلف ضروری به نظر می‌رسد. یکی از عوامل محیطی موثر بر تغییر سرعت صوت، تغییر سرعت و جهت جریان است. تقریباً در تمام طول سال جریان ترموهالاین از روی بستر کم‌عمق خلیج‌فارس وارد دریای عمان می‌شود و به مناطق عمیق‌تر نفوذ می‌کند و باعث نوساناتی در دما و شوری (چگالی) و درنتیجه وارونگی سرعت صوت می‌شود. بنابراین تغییرات متفاوتی در مشخصه‌های صوتی در دریای عمان از تنگه هرمز تا نزدیک اقیانوس هند ایجاد می‌شود. در این تحقیق به‌منظور ارزیابی اثر تغییر سرعت و جهت جریان بر انتشار صوت از یک مدل ریاضی استفاده شده است. با ترکیب اثرات مکانیکی حرکت پیچک‌ها و انتشار صوت، یک رابطه‌ ریاضی جدید برای انحراف سرعت صوت نسبت به زاویه در داخل بیچک به‌دست آمده است.با این رابطه میزان انحراف مسیر پرتوهای صوتی پس از عبور از پیچک میان‌مقیاس محاسبه شده است. برای سهولت، از دیگر عوامل محیطی موثر بر انتشار صوت ازجمله امواج داخلی چشم‌پوشی شده است. نتیجه محاسبات نشان می‌دهد که برحسب مکان ورود صوت به محدوده پیچک، مقدار انحراف با توجه به سرعت زاویه‌ای پیچک متفاوت است. همچنین در این تحقیق مقدار تغییرات اندازه سرعت صوت نسبت به زاویه انحراف برآورد شده است.

Evaluation of the Rate of Change in Sound Velocity Relative to the Angle of Radiation due to the Current Variation in the Oman Sea

The study of sound propagation and its affective factors seems to be necessary due to the increasing applications of sound in various sciences. One of the environmental factors that influence the speed of sound is the change of current. Throughout the year, the flow of thermohaline enters the Oman Sea from the shallow inlet of the Persian Gulf, penetrating deeper into regions, causing fluctuations in temperature and salinity, resulting in reversal of sound velocity and consequently changes in characteristics. The sound in the Oman Sea extends from the Strait of Hormuz to the Indian Ocean, which varies in different years and seasons. In this study, a mathematical model was used to evaluate the effect of current change on sound propagation, and by combining the mechanical effects of eddies motion and sound propagation, a new mathematical relation was obtained to deviate sound velocity relative to angle within eddy. The path deviation of the acoustic rays is obtained after passing through the mesoscale eddies. It should be noted that for convenience, other environmental factors affecting sound propagation, including internal waves, have been overlooked. The result of the calculations shows that according to the location of sound input to the eddy range, the amount of deviation will vary with the angular velocity of the eddy and the amount of variation of the sound velocity relative to the deviation angle is obtained.