بررسی و تحلیل مشاهداتی روند تشکیل کانال صوتی و تغییرات سرعت صوت در بخش شرقی آب‌های ساحلی جنوب دریای خزر

نوع مقاله: کوتاه

نویسندگان

1 عضو هیأت علمی پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی

2 استادیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره) نوشهر

چکیده

در این تحقیق امکان تشکیل کانال صوتی در آب‌های ساحلی جنوب دریای خزر پس از اندازه‌گیری میدانی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. پژوهش براساس تحلیل داده‌های حاصل از اندازه‌گیری میدانی در نوار جنوبی دریای خزر صورت گرفته است. محاسبه سرعت صوت مبتنی بر مشاهدات دما، شوری و فشار در آب‌های سواحل جنوبی دریای خزر انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات عمودی دما از 9/17 تا 2/9 درجه سانتی‌گراد از سطح تا نزدیکی بستر و تغییرات عمودی شوری بین 67/12-06/12 بوده است. تغییرات عمودی سرعت صوت در ستون آب شدید و بین 1488 متر بر ثانیه در سطح آب دریا تا 1460 متر بر ثانیه در عمق 42 متری است. ساختار عمودی سرعت صوت یک روند کاهش سریع در عرض ترموکلاین را نشان می‌دهد. تغییرات عمودی سرعت صوت از تغییرات عمودی دما پیروی می‌کند که نشان دهنده همبستگی شدید این دو پارامتر فیزیکی در آب‌های ساحلی جنوب دریای خزر دارد. براساس نتایج به‌دست آمده می‌توان گفت که کانال صوتی در آب‌های کم عمق ساحلی بخش شرقی جنوب دریای خزر تشکیل نمی شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Observational Evaluation and Analysis Process of Sound Channel Forming and Sound Speed Changes in Eastern Part of the Southern Coastal Waters of the Caspian Sea

نویسندگان [English]

  • S Jamshidi 1
  • M Soheilifar 2
چکیده [English]

In this study, possibility of establishing sound channel in the southern coastal waters of the Caspian Sea has been evaluated. The research is based on data analysis from field measurement data of temperature, salinity and pressure in the southern boundary of the Caspian Sea. The results show that water temperature changed between 17.9 and 9.2 degree from surface to the bottom and vertical changes of salinity were between 12.06-12.67. Sound speed in the water column varied between 1488 to 1460 m/s from surface to depth of 42 m with a rapid decrease across thermocline layer. Vertical structure of seawater temperature follows the vertical sound speed changes which indicate a high correlation between these parameters. According to the results, the sound channel in the shallow waters of the eastern part of the southern coast of the Caspian Sea was not observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Caspian Sea
  • Sound Speed
  • Sound Channel
  • sonar
  • thermocline

[1] H. J. Dumont, “The Caspian Lake: history, biota, structure, and function”, Limnology Oceanography, 43(1), (1998) 44-52.

[2] I. S. Zonn, In The Caspian Sea Environment, Ed. by A. G. Kostianoy and A. N. Kosarev, Springer-Verlag, Berlin, (2005) 223–242.

[3] I. S. Zonn, In The Caspian Sea Environment, Ed. by A. G. Kostianoy and A. N. Kosarev Springer-Verlag, Berlin, (2005) 243–256.

[4] A. N. Kosarev and A. G. Kostianoy, In The Caspian Sea Environment, Ed. by A. G. Kostianoy and A. N. Kosarev, Springer-Verlag, Berlin, (2005) 1–3.

[5] P. Xie et al., “Aqua-Sim: An NS-2 Based Simulator for Underwater Sensor Networks,” in Proc. MTS/IEEE Oceans, Biloxi, (2009).

[6] M. Breitzke, O. Boebel, S. El Naggar, W. Jokat, B. Werner, “Broad-band calibration of marine seismic sources used by R/V Polarstern for academic research in polar regions”, Geophysical journal international, vol. 174, Issue 2, (2008) 505-524.

[7] CEI IEC 60565 Underwater acoustics – Hydrophones –Calibration in the frequency range 0,01 Hz to 1 MHz,( 2006- 2011).

[8] IAEA, “Data measurement and technical reprt”, Inte. Atom. Ener. Agen., Vienna, Rep. (1996).

[9] N. H. Zaker, P. Ghaffari and S. Jamshidi, “Physical Study of the Southern Coastal Waters of the Caspian Sea, off Babolsar, Mazandaran in Iran”, J. CoastalRes. 50, (2007) 564-569.

[10] S. Jamshidiand N. Bakar, “Seasonal Variations in Temperature, Salinity and Density in the Southern Coastal Waters of the Caspian Sea”, Oceanology, 52(3) (2012) 380–396.

[11] UNESCO. 1981a. Background papers and supporting data on the International Equation of state of Sea Water 1980. UNESCO technical papers in marine science, Nr. 38.

[12] UNESCO. 1981b. Background papers and supporting data on the practical salinity scale 1978. UNESCO technical papers in marine science, Nr. 37.

[13] Millero F J, Chetirkin P V. 1980. The density of the Caspian Sea waters. J. Deep-Sea Research, 27A: 265-271.

[14] Peeters F et al. 2000. Analysis of deep-water exchange in the Caspian Sea based on environmental tracers. Journal of Deep-Sea Research, I 47: 621-654.

[15] K. V. Mackenzie, “Nine term equation for the sound speed in the oceans”, J. Acoust. Soc. Am. 70, (1981) 807.

[16] A. B. Coppens, “Simple equations for the speed of sound in Neptunian waters”, J. Acoust. Soc Am. 62(5) (1981) 862-863.

[17] C. T. Chen and F. J. Millero, “Speed of Sound in seawater at high pressures”, J. Acoust. Soc. Am. 62 (1977) 1129-1135.

[18] G. S. K. Wong and S. Zhu, “Speed of sound in seawater as a function of salinity, temperature and pressure”, J. Acoust. Soc. Am. 97(3) (1995) 1732-1736