Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika最新文献

{"title":"РАСЧЕТ ВНУТРИГОДОВОЙ ДИНАМИКИ ГИДРОФИЗИЧЕСКОГО РЕЖИМА ОБСКОЙ ГУБЫ С ВЫСОКИМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ, \"ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ И ПРИКЛАДНАЯ ГИДРОФИЗИКА\"","authors":"В. Ю. Чанцев, А. В. Даньшина","doi":"10.7868/s2073667319030079","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319030079","url":null,"abstract":"Это исследование основано на анализе данных численных экспериментов, выполненных с помощью адаптированной для района Обской Губы конфигурации модели Delft3D. В работе рассматриваются результаты численного моделирования внутригодовой изменчивости отдельных параметров термо-, гидродинамического и ледового режима изучаемого района на расчетной сетке с пространственным разрешением 50-100 м по горизонтали и 1-2 м по глубине и использованием режима негидростатики. Подбор значений управляющих параметров позволил вывести данную конфигурацию модели на устойчивый режим работы и наиболее полно адаптировать ее к условиям высоких (полярных) широт. Проведенные численные эксперименты показали адекватное воспроизведение гидрофизического и ледового режима Обской губы в течение расчетного периода. Полученные в ходе расчетов данные были сопоставлены с имеющимися натурными наблюдениями, выполненными в Обской губе. По результатам моделирования скорости течения, колебания уровня моря и толщины ледяного покрова была проведена оценка погрешностей расчетов для демонстрации качества работы адаптируемой конфигурации модели. Выполненный сравнительный анализ эволюции выбранных параметров, полученных в результате численных экспериментов, с данными наблюдений продемонстрировал положительные возможности модельного комплекса Delft3D. Максимальные величины погрешностей расчета в основном зависят от качества исходных данных. Таким образом, адаптируемый к району Обской губы модельный комплекс Delft3D может быть использован для успешного разрешения ряда прикладных гидрометеорологических, морфологических и экологических задач в области освоения и эксплуатации данного Арктического региона.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71309828","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Идентификация материалов подводных объектов методами гидроакустического зондирования, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Рудольф Александрович Балакин, Г. И. Вилков","doi":"10.7868/s2073667319020011","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319020011","url":null,"abstract":"Рассмотрены физические механизмы формирования информативных признаков отраженного от объекта акустического эхосигнала, обусловленного упругими свойствами материала объекта. Показано, что под воздействием зондирующего гидроакустического сигнала в облучаемом объекте возникают вынужденные и собственные механические колебания различных видов, в том числе на частотах, не связанных с частотой облучения. Эти колебания имеют достаточную амплитуду и вызывают вторичное индуцированное звуковое излучение, которое складывается с основным отражением, и в результате интерференции возникает суммарный модулированный сигнал, несущий в себе информацию о материале объекта. Основными классификационными признаками, позволяющими идентифицировать материал объекта, являются: волновое сопротивление, скорость поверхностной звуковой волны, частоты собственных резонансных колебаний и декремент их затухания. Описаны результаты проведенных лабораторных экспериментов по распознаванию материала объекта методом гидроакустической эхолокации. Определены направления и задачи дальнейших исследований. Для усиления информативных признаков отраженных эхосигналов, особенно для идентификации малогабаритных объектов, требуется оптимизировать характеристики приемо-излучающей аппаратуры в определенном направлении, в том числе характеристики приемо-излучающих антенн. Кроме того, должны быть оптимизированы параметры зондирующих сигналов и алгоритмы обработки отраженных сигналов.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71309300","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Обнаружение амплитудной модуляции подводного шумоизлучения морских судов при качке на фоне сверхнизкочастотных флуктуаций, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"А. Д. Консон, А. А. Волкова","doi":"10.7868/s2073667319020023","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319020023","url":null,"abstract":"Проведен анализ влияния сверхнизкочастотных (с частотой ниже 0.05 Гц) флуктуаций подводного шумоизлучения морских судов на возможность выделения амплитудной модуляции сигнала, существующей в диапазоне частот качки морских судов на взволнованной поверхности (от 0.03 до 0.5 Гц). На основе анализа записей сигналов, полученных в натурных условиях, определены возможные характерные варианты спектров сверхнизкочастотных флуктуаций. Наблюдалось, что сверхнизкочастотные могут проявляться в отдельных диапазонах общей полосы частот несущего сигнала (от 0.5 до 8.0 кГц). Предложены различные гипотезы о природе образования сверхнизкочастотных флуктуаций в зависимости от гидролого-акустических условий. Показано, что сверхнизкочастотные флуктуации могут оказывать негативное влияние на возможность обнаружения амплитудной модуляции. Рассмотрены возможные схемы выделения амплитудной модуляции сигнала в диапазоне частот качки на фоне сверхнизкочастотных флуктуаций. Предложен способ компенсации влияния сверхнизкочастотных флуктуаций для типового устройства обнаружения амплитудной модуляции, обусловленной качкой. Предложенный способ реализован программным образом в составе типового устройства. Показана работоспособность способа на натурных записях шумовых сигналов морских судов.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71309366","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ПРЯМЫЕ ЗАДАЧИ РАССЕЯНИЯ СВЕТА В РАБОТАХ К.С. ШИФРИНА, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"В. Б. Ильин, В. Г. Фарафонов","doi":"10.7868/s2073667319020126","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319020126","url":null,"abstract":"Рассматриваются исследования К.С. Шифрина, посвященные развитию и непосредственному применению точных и приближенных методов решения проблемы рассеяния света малыми частицами. Обсуждается роль монографии «Рассеяние света в мутной среде» (ГИТТЛ, 1951) и пятитомного издания «Таблиц по светорассеянию» (ГИМИЗ, 1966-73). Отмечены работы, рассматривающие очень большие или очень малые рассеивающие частицы, частицы с относительным показателем преломления близким к 1, двуслойные частицы и частицы с показателем преломления, непрерывно меняющимся вдоль радиуса, а также ряд иных работ, связанных с решением прямых задач светорассеяния.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71309548","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Исследование биооптических характеристик вод поверхностного слоя арктических морей России, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Д. И. Глуховец, О. В. Копелевич, С. В. Шеберстов, И. В. Салинг","doi":"10.7868/s2073667319040075","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319040075","url":null,"abstract":"Представлены обобщённые результаты исследований биооптических характеристик поверхностного слоя вод Баренцева, Карского морей и моря Лаптевых, полученные по судовым и спутниковым данным, и интерпретация наблюдаемых явлений. Выполнен совместный анализ данных измерений о пространственном распределении биооптических характеристик, полученных в 2018 г. с помощью судового проточного комплекса, и спутниковых наблюдений за период 2003-2017 гг., который позволил выявить роль основных процессов, определяющих это распределение, его сезонные и межгодовые изменения. Показано, что пространственные распределения интенсивности флуоресценции окрашенного растворенного органического вещества и хлорофилла хорошо соответствуют гидрофизическим характеристикам в области влияния речного стока; пространственные распределения показателя ослабления хорошо с ними согласуются. Полученные данные позволили определить положение арктических и атлантических вод и кокколитофоридных цветений в Баренцевом море, выделить границы распространения опресненного слоя в морях Карском и Лаптевых. Представлены статистические оценки связи между биооптическими характеристиками Баренцева и Карского морей по спутниковым данным.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71309687","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"МЕЗОМАСШТАБНЫЕ ВИХРИ ЛОФОТЕНСКОЙ КОТЛОВИНЫ ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ, \"ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ И ПРИКЛАДНАЯ ГИДРОФИЗИКА\"","authors":"Владимир Анатольевич Зинченко, С. М. Гордеева, Ю В Собко, Т. В. Белоненко","doi":"10.7868/s2073667319030067","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319030067","url":null,"abstract":"Изучаются мезомасштабные вихри Лофотенской котловины Норвежского моря. Алгоритм автоматической идентификации и трекинга вихрей применяется к спутниковым альтиметрическим данным. За период 1993- 2017 гг. в Лофотенской котловине выявлено 166 000 циклонических и 169 395 антициклонических случаев проявления мезомасштабных вихрей, к которым в дальнейшем была применена процедура связывания в треки. Дальнейший анализ производился по трекам долгоживущих (время жизни более 35 сут) вихрей: 120 циклонических и 210 антициклонических вихрей. Анализировалось пространственное распределение мезомасштабных вихрей в Лофотенской котловине, выделены очаги их генерации и диссипации, проведен статистический анализ их характеристик. Показано, что в Лофотенской котловине существуют различные районы проявления мезомасштабных вихрей, которые могут отражать разный механизм их образования: отрыв от Норвежского течения при его меандрировании и генерация вихрей непосредственно в Лофотенской котловине. Во фронтальной зоне Норвежского течения существуют три выраженные области формирования вихрей, откуда они смещаются на запад и северо-запад, формируя три основных траектории. Показано, что вблизи Лофотенского вихря доминируют антициклонические вихревые образования. Однако циклонические вихревые структуры вблизи Лофотенского вихря также встречаются в достаточном количестве и локализуются в окрестности двух точек с центрами 69.5° с.ш., 4° в.д. и 70° с.ш., 2.5° в.д. Эти циклонические вихри, как правило, являются долгоживущими и находятся в области с циклонической завихренностью, окружая Лофотенский вихрь (shielded vortex). Мезомасштабные вихри, приходящие в зону Лофотенского вихря извне, образуются преимущественно в области Норвежского течения и перемещаются, как правило, в циклоническом направлении. Применив алгоритм автоматической идентификации и трекинга вихрей, мы показали, что антициклонические мезомасштабные вихри в Лофотенской котловине образуются в большинстве своем во фронтальной зоне Норвежского течения, диссипируя не очень далеко от места своего образования, в то время как циклонические вихри могут образоваться в разных местах акватории Лофотенской котловины. В западной части котловины вихрей значительно меньше, чем в других ее частях.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71309770","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ГИДРОФИЗИКА И ГИДРОГРАФИЯ: ВЗАИМОСВЯЗЬ И ЭВОЛЮЦИЯ (ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ГИДРОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ЧЕРНОМ МОРЕ В 1871-1940 ГГ.), \"ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ И ПРИКЛАДНАЯ ГИДРОФИЗИКА\"","authors":"М.Г. Гришин","doi":"10.7868/s2073667319030092","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319030092","url":null,"abstract":"В рамках очерка представлены основные вехи развития отечественной гидрографической службы на Черном море. Показаны два периода (1871-1920 гг. и 1920-1940 гг.) развития гидрографических исследований. Описана роль Черноморской Океанографической экспедиции (1923-1935 гг.) и Азовско-Черноморской научно-промысловой экспедиции (1922-1928 гг.) в истории исследований Черного моря. Показана взаимосвязь развития гидрографии и Черноморской гидрофизической станции. Кратко показаны результаты гидрографических исследований к 1940 г. Черноморская Океанографическая экспедиция впервые собрала обстоятельный материал об условиях существования вод моря, в том числе и о гидрофизических. Одним из важных итогов, до сих пор сохраняющим научное значение, Азовско-Черноморской научно-промысловой экспедиции стало положение о системе круговых течений в западной и восточной частях Черного моря - так называемые «очки Книповича». Общий вывод - гидрографические исследования внесли значимый вклад в первоначальное изучение гидрофизических полей Черного моря, эти же исследования служили основой для развития океанографии и ее новых отраслей - физики моря.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310026","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Моделирование распространения сложно модулированного светового импульса в морской воде (Перевод на англ. яз.: Е.С. Кочеткова), \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Александр Григорьевич Лучинин, М. Ю. Кириллин","doi":"10.7868/s2073667319040087","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319040087","url":null,"abstract":"Исследованы характеристики распространяющегося в воде светового импульса, модулированного радиосигналом с линейно изменяющейся во времени частотой. Анализ выполнен на основе статистического моделирования импульсных и частотных характеристик сигнала и аналитического представления сигнала в виде импульса, описываемого функцией Гаусса с внутриимпульсной модуляцией. Оценены изменения времени прихода и длительности огибающей импульса, вызванные разбросом фотонов по путям пробега при расстояниях между источником и приемником до четырех глубин видимости белого диска. Показано, что эти изменения могут иметь разные знаки в зависимости от частотного диапазона модуляции. Выполнено сравнение времен прихода и длительности импульса с меняющейся во времени частотой и импульса после согласованной обработки - свертки с копией модулирующего сигнала. Показано, что в исследованном диапазоне изменения параметров многократное рассеяние не препятствует сжатию сложного сигнала при его согласованной обработке.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310243","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Авиационная лидарная батиметрическая съемка прибрежных акваторий с большой высоты, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Виктор Алексеевич Глухов, Ю.А. Гольдин, Михаил Александрович Родионов, Б. А. Гуреев, О.В. Глитко","doi":"10.7868/s2073667319040105","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319040105","url":null,"abstract":"Выполнена авиационная лидарная батиметрическая съёмка акватории Бечевинской бухты, отличающейся сложными условиями полета (узкая бухта окружена высокими сопками). Высота полёта самолета при проведении съёмки менялась в диапазоне 500-1200 м. Съёмка выполнялась с использованием Авиационного Поляризационного Лидара АПЛ-3 (энергия зондирующего импульса 40 мДж, длительность зондирующего импульса 7 нс, диаметр приемной оптической системы 100 мм). Максимальная глубина зондирования дна с высоты 500 м составила 21.5 м, с высоты 1200 м - 17.5 м. Выполнены оценки энергии зондирующего импульса, требуемой для локации дна с разных высот. Для локации дна до глубины 25 м с безопасной для полетов над всей акваторией бухты высоты 2500 м необходимо увеличить энергию зондирующего импульса более чем в 20 раз. Увеличение высоты съёмки с 200 до 2500 м в данных условиях для регистрации эхо-сигнала от дна при глубине 25 м требует увеличения энергии зондирующего импульса почти в 150 раз.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310314","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Аппроксимация закономерностей ослабления звукового давления в зонах интерференционных максимумов, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Г. Н. Кузнецов, А. Н. Степанов","doi":"10.7868/s2073667319040117","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667319040117","url":null,"abstract":"Получены и исследуются аналитические зависимости, определяющие связанные с увеличением расстояния закономерности ослабления звукового давления низкочастотных сигналов, формируемых в волноводе в зонах интерференционных максимумов. Применительно к волноводу Пекериса и ненаправленному монопольному источнику найдены удобные аппроксимирующие выражения, которые хорошо согласуются с точными законами спадания поля давления в этих зонах.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310324","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}