Акустическая океанография - Acoustical oceanography
Акустическая океанография - это использование подводного звука для изучения моря , его границ и содержимого.
История
Интерес к разработке систем эхолокации всерьез возник после затопления RMS Titanic в 1912 году. Теория гласила, что, посылая звуковую волну впереди корабля, обратное эхо, отражающееся от затопленной части айсберга, должно давать раннее предупреждение о столкновениях. . Направив пучок того же типа вниз, можно рассчитать глубину до дна океана.
Первый практический глубоководный эхолот изобрел Харви К. Хейс, физик ВМС США. Впервые удалось создать квазинепрерывный профиль дна океана по ходу корабля. Первый такой профиль был сделан Хейсом на борту эсминца ВМС США «Стюарт», который шел из Ньюпорта в Гибралтар с 22 по 29 июня 1922 года. В течение этой недели было выполнено 900 глубоководных зондирований.
Используя усовершенствованный эхолот, немецкий исследовательский корабль Meteor в период с 1925 по 1927 год совершил несколько проходов через Южную Атлантику от экватора до Антарктиды, проводя зондирование каждые 5-20 миль. Их работа создала первую подробную карту Срединно-Атлантического хребта. Он показал, что хребет представляет собой изрезанный горный хребет, а не гладкое плато, как предполагали некоторые ученые. С тех пор как военно-морские, так и исследовательские суда почти непрерывно использовали эхолоты в море.
Важный вклад в акустическую океанографию внесли:
- Леонид Бреховских
- Уолтер Мунк
- Герман Медвин
- Джон Л. Списбергер
- CC Leroy
- Дэвид Э. Уэстон
- Д. Ван Холлидей
- Чарльз Гринлоу
Используемое оборудование
Самым ранним и наиболее распространенным применением звуковых и гидролокационных технологий для изучения свойств моря является использование радужного эхолота для измерения глубины воды. Эхолоты использовались для картографирования многих миль океанского дна гавани Санта-Барбары до 1993 года.
Фатометры измеряют глубину воды. Он работает, отправляя звуки с кораблей в электронном виде, а значит, также принимая звуковые волны, которые отражаются от дна океана. Бумажная диаграмма перемещается через толщиномер и калибруется для записи глубины.
По мере развития технологий развитие сонаров высокого разрешения во второй половине 20-го века позволило не только обнаруживать подводные объекты, но и классифицировать их и даже отображать их. Электронные датчики теперь прикреплены к ROV, поскольку в настоящее время корабли или подводные лодки-роботы имеют дистанционно управляемые транспортные средства (ROV). К этим устройствам прикреплены камеры, дающие точные изображения. Океанологи умеют получать четкие и точные снимки. «Изображения» также могут быть отправлены с гидролокаторов, если звук отражается от окружающей среды океана. Часто звуковые волны отражаются от животных, давая информацию, которая может быть задокументирована в более глубоких исследованиях поведения животных.
Теория
См. Клэй и Медвин.
Измерения
См. Клэй и Медвин.
Приложения
Приложения акустической океанографии включают:
- исследования популяции рыб
- классификация видов рыб и другой биоты
- измерение интенсивности дождя
- измерение скорости ветра
- измерение глубины воды
- классификация морского дна
- акустическая томография океана
- глобальная термометрия
- мониторинг газообмена между океаном и атмосферой
Глубинное зондирование
Морская биология
При изучении морской жизни, от микропланктона до синего кита , используется биоакустика .