Научная статья на тему 'Инновационные технологии нелинейной гидроакустики'

Инновационные технологии нелинейной гидроакустики Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
416
98
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕЛИНЕЙНАЯ ГИДРОАКУСТИКА / ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / ОКЕАНОЛОГИЯ / БИОМЕДИЦИНА / НЕЛИНЕЙНЫЕ АКУСТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Timoshenko Vladimir Ivanovich

The basic physics of nonlinear acoustic effects display & use at innovation technologies in hydroacoustic, sea engineering, oceanology & biomedicine are considered.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Timoshenko Vladimir Ivanovich

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Инновационные технологии нелинейной гидроакустики»

Раздел I. Методы и средства экологического мониторинга водных районов

УДК 534.29:551.594.25

В. И. Т имошенко

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НЕЛИНЕЙНОЙ ГИДРОАКУСТИКИ

Рассматриваются физические основы проявления и использования нелинейных акустических эффектов в инновационных технологиях в гидроакустике, морской инженерии, в океанологии и биомедицине.

Нелинейная гидроакустика; инновационные технологии; океанология; биомедицина; нелинейные акустические эффекты.

V. I. Timoshenko INNOVATION TACHNOLOGIES OF NONLINEAR HYDROACOUSTIC

The basic physics of nonlinear acoustic effects display & use at innovation technologies in hydroacoustic, sea engineering, oceanology & biomedicine are considered.

Nonlinear hydroacoustic; innovation technologies; oceanology; biomedicine; nonlinear acoustic effects.

В ТРТИ - ТРТУ, теперь ТТИ ЮФУ, в течение нескольких десятков лет в перечне основных научных направлений была нелинейная акустика, точнее нели. -ние. По тематике нелинейной акустики:

- выполнялись и выполняются крупные научно-исследовательские и опытноконструкторские работы, создаются приборы, в том числе, серийные;

- подготовлено 10 докторов и многие десятки кандидатов наук;

- изданы десятки книг, в их числе две в Нью-Йорке, в США;

- проведены около 50-ти поисковых и научных экспедиций (в их числе 2 кругосветные) во всех океанах и во многих морях в интересах океанологии, рыбо-поиска, морской инженерии, археологии;

- -

- , , -

вия и коагуляции различных промышленных аэрозолей в мощном звуковом поле;

- за результаты исследований, имеющих инновационное значение, присужде-

( ).

Целью статьи является разъяснение, почему и как эффекты нелинейной акустики реализуются в инновационных технологиях, in High Technology.

Что же такое нелинейная акустика?

,

распространяющиеся колебательные движения любой материальной среды (газо-, ). ,

, V ( . 1),

наблюдаются повышенные значения акустического давления Р', плотности р и температуры Т' по сравнению со средой без звука (так называемой невозмущенной средой с параметрами Р0, р0 и Т0).

у' р ' р 'т Все знают, что звук - это рас-

пространяющиеся сжатия и разрежения. Но из-за действия сил отталкивания между частицами сжать среду , . представленном на рис. 1 графике полупериоды сжатия и разрежения не .

гармоник от нелинейности среды. В этом феномене суть (не единственная) нелинейности в акустике. Отсюда проистекают многие нелинейные явления. О них мы поговорим позже.

Для газов нелинейность иллюстрируется уравнением состояния в виде закона Пуассона:

Рис. 1. Проявление нелинейности уравнения состояния среды и движения

Г V \.Ро

(1*)

где

у.

-Р _

нелинейный параметр, ср и су - теплоемкости при постоянном давле-

нии и объеме. Г рафический вид адиабаты Пуассона читатели помнят из школьного . -

.

( . 1).

. -

зана быть повышенной, а в разрежениях - пониженной. Тогда профиль синусоиды постепенно по мере продвижения волны превращается в пилообразный. Так проявляется нелинейность движения. Качественно картину искажения описал еще , - ( ). искажение синуса означает появление гармоник. Из-за нелинейности состояния и движения возникает самовоздействие синусоидальной волны с рождением в среде гармоник. Их иногда именуют вторичными источниками. По сути, вся акустика , , , .

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На языке математической физики проявление нелинейного эффекта искажения синуса связано с нелинейностью основных гидродинамических уравнений ( ).

Еще раз вернемся к графику сжатий и разрежений в акустической волне. Те, , -ми. Тогда вторая волна движется в среде с изменяющимися параметрами, и она , , . взаимное действие в пространстве и во времени одной волны на другую. Это и есть взаимодействие волн конечной амплитуды, играющее основную роль в нели. -вия акустической волны с гидрофизическими неоднородностями, вихрями, струями и т.п.

р

р

и

с

V

При нелинейном взаимодействии меняется спектральный состав исходных волн. Например, поверхностные волны, взаимодействуя друг с другом, порождают инфразвуковые волны в океане и атмосфере.

, -дит в слуховом аппарате человека. При этом образуются дополнительные сигналы суммарных и разностных частот, которых в принимаемом звуковом образе нет. Особенно важен этот нелинейный эффект для восприятия музыкальных произведений. Нелинейность слухового тракта человека существенно обогащает музы, .

Теперь можно перейти к перечислению нелинейных эффектов и их использованию в инновационных технологиях.

Нелинейные эффекты (свойства и проявления)

1. .

2. Взаимодействие и появление вторичных волн; самовоздействие и самоде-

.

3. Нелинейное затухание. Эффект насыщения.

4. Взаимодействие акустических волн с гидрофизическими неоднородностя-

, , .

5. Появление акустических течений (трансформация, гистерезис и порого-вость)

6. Гидродинамическое взаимодействие, ускоренная диффузия и коагуляция частиц в мощном звуковом поле.

7. Ультразвуковая кавитация и пульсации газовых пузырьков.

8. Нелинейные волны и взаимодействия в твердых телах.

4 .

речь в этой статье. Сразу оговорюсь, что эти же эффекты проявляются в газах. В первом десятилетии (с 1965 г.) мы много занимались нелинейными взаимодействиями в воздушной среде.

О наших инновационных технологиях по пунктам 5 и 6 этого перечня будет подробно сказано во второй нашей статье.

Последние два пункта 7 и 8 этого перечня я не буду касаться. Они очень обширные и нам интересны для преподавания, хотя и там есть наши следы.

Самым ярким и инновационно значимым достижением нелинейной гидроакустики являются результаты исследований и внедрений так называемых пара.

Академии наук Леонид Максимович Бреховских в своей книге «Океан и человек. Настоящее и будущее» (М.: Наука, 1987 г.) назвал параметрические антенны из Таганрога «идеадьным средством для исследования океана». Чуть ниже мы уви-. -лосного направленного излучения в гидроакустике. Традиционными (линейными) методами эта проблема не решается. Все традиционные излучающие гидроакустические антенны резонансные, а поэтому узкополосные, к тому же на низких частотах крупногабаритные и тяжелые.

Удобнее всего принцип действия и основные свойства параметрической из. 2.

Пусть имеем в водной (или в воздушной) среде акустический первичный из, . один, а два синусоидальных электрических сигнала с частотами ^ и ^ . Они преобразуются в ультразвуковые и появляются в среде в виде пучка волн с теми же частотами ^ и ^ От квадратичной нелинейности (при возведении в квадрат

суммы двух синусов) в каждой точке среды появляются сигналы с частотами 2^, 21 , (11 + 1 ) и, главное, возникает сигнал низкой разностной частоты Б = (1 - 11 ). Ультразвуковые волны накачки, а тем более с удвоенными частотами быстро зату-

1

хают на расстояниях порядка 13 ~ —, где а - коэффициент затухания Стокса-

а

Кирхгофа-Рэлея, зависящий, в основном, от вязкости и квадрата частоты. Возникающая в среде волна разностной частоты Б = (1 - 1) в силу малости затухания на низких частотах распространяется на большие расстояния (мы работали на всю глубину океана, мировое достижение локации на 1000 км принадлежит России). Приведем пример. Пусть волна накачки имеет 1 = 100 кГц, а 1 = 101 кГц. Тогда разностная частота Б = 1 кГц. Мы можем взять 1 = 102, 103, 104 кГц и т.д. Тогда параметрическая антенна будет излучать соответственно частоты 2, 3, 4 кГц и . . ( ) частоты в одном устройстве почти в 100 и даже 200 раз. Да еще без боковых лепе-.

гидроакустике ранее не знали. А если я буду второй сигнал модулировать своим, , .

.

«Нелинейная гидроакустика» мы впервые реализовали передачу приветствия участникам в акватории Таганрогского залива во время демонстрационных натурных испытаний первых макетов параметрических гидроакустических приборов.

Рис. 2. Излучающая параметрическая антенна а - схема излучающей параметрической антенны; б - характеристики направленности параметрической антенны на разных частотах

Теперь обратите внимание, что параметрическая антенна формируется (воз) ( , ). . -лесная. Нужна только малогабаритная антенна накачки.

В самом начале исследований нами было обнаружено поразительное свойство постоянства ширины диаграммы направленности параметрической антенны во

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

. , , ( . 2, ) -тальные записи на самописец диаграммы направленности одной из наших параметрических антенн на разностных частотах, указанных на рисунке. Мы не сразу , . -рина диаграммы направленности должна увеличиваться с понижением частоты. Мы почти 2 года без устали повторяли и перепроверяли результаты измерений в нашем гидроакустическом бассейне и в натурных условиях для разных преобразователей накачки. Результат был стабильным: диаграмма направленности не меняет ширину. Оказалось, что дифракция волн накачки подавляет (полностью компенси-

Раздел I. Методы и средства экологического мониторинга водных районов ) . параметрической антенны остается неизменной в широкой полосе частот. Этим важным свойством наша модель параметрической антенны существенно отличалась от ранее предложенных моделей А.И.Калачева и В.А.Зверева (1959 г., НИРФИ, г. Горький) и Вестервельта (1960 г., США).

Кратко изложу идею расчета поля параметрической антенны. Исходными являются гидродинамические акустические уравнения: состояния в виде разложения

(1), - (2), (3),

(2) (3)

1 , (£-1) /2 (1)

Р~Ро+-2Р -~4 Р +

со соро

р+р(У=-^р+ь/^, (2)

др+у(ру )= 0, (3)

д7

где V и А - операторы Гамильтона и Лапласа; ь = —П+П+Р —______— |- диссипа-

3 <

7+1

тивный коэффициент; £ =---------; с0 = - лапласова скорость звука.

2 V Ро

(1), (2) (3) . 5- 5-

неизвестных параметров поля р, р, ух, уу, vz . В акустике р = р0 + Р, р = Р + Р и

V = V'.

Решая систему уравнений (1)-(3) методом подстановки, получаем (вместо

)

акустики с точностью до квадратичных членов:

, 1 д2 р Ь д ,

АР + "2----д АР = -а (4)

С0 д соро д7

где Р - сумма квадратично нелинейных членов.

В США Вестельвельт, сделав ряд серьёзных упрощений, вывел выражение для расчета характеристик параметрической антенны. По этим формулам были

( ). -да состояла в том, что модель Вестервельта давала отличие с экспериментом по ширине диаграммы направленности и уровню излучения реальных антенн в несколько раз и давала расширение диаграммы при понижении частоты.

Нам надо было искать другой путь решения. Вот его суть. Используя идею Р.В. Хохлова, Е.А. Заболотской и В.П. Кузнецова о методе медленно изменяющемся профиле волны и квазиоптического приближения, можно заменой переменных в уравнении (4) 1 ^т = 1 -—; х1 = д/цх; у1 = ^[Лу; 2Х = ¡л, где ц - малый

С0

параметр, перевести его в известное (с 1970 г.) уравнение Хохлова - Заболотской -Кузнецова (ХЗК):

(5)

где д

2 - лапласиан по поперечным координатам.

Первое слагаемое уравнения ХЗК определяет изменение звукового давления оси пучка, второе учитывает нелинейность, третье - затухание. Поперечный лапласиан А±р' ответственен за дифракционные изменения в пучке.

Уравнение (5) ХЗК имеет ряд замечательных свойств. Оно дает решения для простых волн. Из него легко вывести формулу для коэффициента затухания звука а Стокса - Кирхгофа - Рэлея. Из него мгновенно получается известное уравнение Бюргерса и др. для нелинейных процессов в простых волнах. Уравнение ХЗК оказалось особенно полезным для расчёта поля параметрических антенн.

Здесь я вынужден разделить читателей на «физиков» и «лириков». Последним придется немного поскучать. «Физикам» опишу словами процедуру расчета. Используется метод последовательных приближений. В первом приближении, пренебрегая нелинейным (вторым) членом, уравнение ХЗК (5) переводится в параболическое уравнение теории дифракции (типа уравнения переноса - диффузии или теплопроводности). Используется идея отечественных академиков В.Л. Фока и М.А. Леонтовича описания дифракции с помощью решения параболического уравнения с мнимым коэффициентом диффузии. Дифракция предоставляется как медленная диффузия фронта волны по поперечным координатам. Далее с помощью преобразования Ханкеля параболическое уравнение переводится в обыкновенное дифференциальное уравнение. Производится его решение с начальными и граничными условиями для конкретного преобразователя накачки. Совершается обратное преобразование Ханкеля. Получается решение для поля первого прибли-.

первого приближения в нелинейный член уравнения ХЗК. Повторяется та же процедура расчета в условиях подстановки двухчастотного сигнала в начальные условия. Выделяя Фурье - компоненту на разностной частоте, получается формула для расчета поля параметрической антенны в любой точке пространства. Полагая поперечную координату равной нулю и меняя 2, находится распределение звукового давления на оси параметрической антенны.

, - . -ношение поля в любой точке к звуковому давлению на оси и меняя угол, получаются характеристики направленности. Так мы рассчитываем основные характеристики параметрических антенн. Есть программы для ЭВМ. Раньше были созданы номограммы и даже уникальная линейка. Таким образом, расчеты привели в соответствие с экспериментами.

Справедливости ради следует сказать, что американская модель Вестервельта была бы верна, если бы частоты накачки лежали в глубоком мегагерцовом диапазоне. Тогда зона затухания была бы в ближней, прожекторной зоне, фронт взаимодействующих волн был бы плоским. Но такие параметрические антенны мало ко. . реальности, в конкурентную борьбу «сладкой парочки» - нелинейности и затухания, вступает грозный третий фактор - дифракция волн.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Впоследствии наши методы были расширены и трансформированы для расчёта поля взаимодействующих волн в параметрической приемной антенне, в усло-

виях отражений от мягкой и твердой границ, в слоистых средах, при наличии потока среды, а также при отражениях от неоднородностей и др. Много расчетов выполнено для уравнения гидролокации.

В 1981 г. мы опубликовали в издательстве «Судостроение» нашу первую фундаментальную книгу «Нелинейная гидроакустика» (авторы Б.К.Новиков,

О.В.Руденко, В.И.Тимошенко). В 1989 г. эта книга вышла в престижном научном издательстве «AIP-press» в США в Нью-Йорке и разошлась по миру. В беседах со специалистами в разных университетах и фирмах мира я видел нашу книгу и с удовлетворением слышал их мнение, что эта книга позволила ученым других стран освоить наши методы расчета полей нелинейного взаимодействия с помощью уравнения ХЗК. Вот Вам пример инновационных технологий в теории и в .

его сохранить в High Technology параметрических гидроакустических приборов и .

Все результаты теории, экспериментов в лабораторных и морских условиях, а также параметры созданных многочисленных приборов, включая серийные, изложены в докторских и кандидатских диссертациях, в научных статьях, а также в наших многочисленных монографиях.

Из крупных инновационных работ последних лет в рыбопоисковой тематике следует особо отметить создание вместе с конструкторским бюро «Вектор» и внедрение современного цифрового комплекса ПЭВ-К с электронной картографией и спутниковой навигацией в составе параметрических профилографа, гидролокатора бокового обзора и эхолота. Эти комплексы работают в Балтийском и Каспийском морях. Контролируется, в частности, видовой и численный состав рыб, в том числе молодь ценных осетровых пород (рис. 3). Параметры всех созданных нами параметрических гидролокаторов различного назначения приведен в наших книгах, список которых приведен в тексте лекции. На кафедре в течение 15-ти лет успешно работает созданное нами Научно-производственное предприятие «Нелинейные » ( ), . . .

Узкий безлепестковый луч параметрического гидролокатора на частотах ниже 10 кГц проникает в загазованный ил и в придонные геологические слои ( . 3).

недоступную для других методов информацию о придонных инженерных соору-( , ), осадков, о положении нефте- и газопроводов, подводных кабелей в траншеях, об опасных заиленных объектах, о затопленных археологических ценностях. Только узкий луч параметрического гидролокатора может проникнуть в придонные слои. Широкополосность позволяет повысить разрешающую способность и получить

.

параметрического гидролокатора в серии авантюрных экспедиций по поиску затопленных под слоем загазованного ила исторических и археологических ценностей (рис. 3, в). Традиционные гидроакустические приборы в этом случае бессильны. Наиболее памятные из этих экспедиций следующие: по поиску «Клада Наполеона» ( ), -лема Баренца на северной оконечности Новой Земли, археологические находки в море под Таманью, поиск «Янтарной комнаты» в Балтийском море (морской вари) . - . На рис. 3 видны отметки от цели под слоем загазованного ила в Семлевском озере. Спустя 25 лет, в 2002 году мы опубликовали на стр. 453 в книге «Акустические океанологические исследования и экспедиции» карту расположения отметок па-

раметрического гидролокатора в илистом дне Семлевского озера (толщина ила до 16 м) от многих десятков заманчивых целей. По некоторым документам Наполеон при отступлении из Москвы затопил здесь (и в других местах) награбленные исторические ценности. Возможно, среди слушателей или читателей лекции найдутся продолжатели этих поисков.

д

Рис. 3. Эхограммы параметрических приборов, созданных в ТТИЮФУ

(ТРТИ):

а - эхограммы дна и донных отложений в Казантипском заливе Азовского моря; б - эхограммы донных структур Черного моря (Голубой поток); в - эхо-грамма участка дна Семлевского озера; г - осетры на Каспии; д - антенны накачки параметрического гидролокатора

Нелинейное взаимодействие звуковых волн использовано нами для реализации приемной параметрической антенны по схеме на рис. 4. Излучающий и приемный преобразователи накачки с частотой f расположены на расстоянии Ь (базе). Под некоторым углом 0 к оси системы распространяется волна сигнала с частотой Рс. Параметры среды в области взаимодействия меняются волной сигнала, в результате чего приемный преобразователь (шш любая другая система индикации) принимает модулированную волну накачки. Схема обработки (фазовый детектор, фильтры и др.) выделяют параметры сигнала. Прием сигнала осуществляется в среде на длине Ь. Приемная параметрическая антенна (как и излучающая) является «бестелесной».

На кафедре были исследованы и созданы первые приемные параметрические антенны с длиной базы в несколько метров для натурных морских условий. По заказу Ленинградского ЦНИИ им. акад. Крылова мы внедрили такую антенну в их измерительный бассейн с высоким давлением. Им понадобилось освободить акустическую ось бассейна. В 11-м рейсе научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш» в Индийском океане нами были проведены уникальные

исследования приемной параметрической антенны с длиной базы от 50 до 1000 м (этот своеобразный мировой рекорд до сих пор не побит). Теоретические и экспериментальные исследования различных приемных параметрических антенн (включая локационные) отражены в наших книгах и в докторских диссертациях В .А.Воронина (1998 г.) и В .П.Кузнецова (2005 г.).

В океане посылаемая высокочастотная звуковая волна, например, волна накачки параметрического приемника с большой базой, в принципе, взаимодействует со всеми полями, существующими в среде. В результате такого взаимодействия высокочастотная звуковая волна оказывается промодулированной и, таким образом, становится источником информации о динамическом состоянии среды. Сле-,

сигналы не только звуковой природы. Появляется возможность изучения динамического состояния среды и гидрофизических полей в океане: турбулентности, внутренних волн, флуктуаций температуры, солености, плотности и др. Это, так , . ( -ческого поля судят о некоторых характеристиках процессов в океане) решается параметрическими излучающими антеннами.

Уникальный пример High Technology опубликован нами в журнале «Доклады Академии наук РФ», где приведены (см. рис. 5) записи частотных эхограмм - своеобразных «сонограмм» дневных и ночных звукорассеивающих слоев в океане. Появилась возможность получения своеобразного звукового портрета явлений и объектов в океане (по типу сонограмм в речевой ). -цию и изучение рассеяния луча параметрического локатора тонкой структурой гидрофизических неоднородностей в океане, а также подводной части неустойчивого айсберга.

Чем объясняется взлет творческой кафедральной активности?

,

сложились уникальные возможности для продвижения наших идей. Есть фундаментальная подготовка по акустике, математике , -тические знания по радиоэлектронике и цифровой технике, есть доступ к технологическим базам гидроакустических предприятий

- « », « -», « « »

., ,

.

, -

данная нами измерительная база -

-

ский бассейн и стенды. Ни один

Рис. 4. Схема приемной параметрической антенны

F, кГц

Ю 15 2.0 25 30

ЧЧИГ

35 40

F, кГц

Jrf'W'Vllil'

Рис. 5. Частотные эхогралты (сонограммы) объемного рассеяния звука в Индийском океане для ночного и дневного времени суток

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

университет России и Европы не имеет гидроакустического бассейна. На других кафедрах нашего института и всего университета есть много подобного. Хочу сказать молодежи, пользуйтесь этими уникальными возможностями, работайте, отстаивайте свои идеи. У вас все получится даже лучше, чем у нас. А мы, старшее , .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. - Л.:

Судостроение, 1981. - 264 с.

2. Зарембо Л.К., Тимошенко В.И. Нелинейная акустика. - М.: МГУ, 1984. - 104 с.

3. Кобяков Ю.С., Кудрявцев Н.Н., Тимошенко В.И. Конструирование гидроакусти-

ческой рыбопоисковой аппаратуры. - Л.: Судостроение, 1986. - 272 с.

4. Novikov B.K., Rudenko V.I., Timoshenko V.I. Nonlinear underwater acoustics. AIP-Press, New York, 1987. - 262 p.

5. Новиков Б.К., Тимошенко В.И. Параметрические антенны в гидролокации. - Л.:

Судостроение, 1990. - 256 с.

6. Nonlinear acoustics (глава в книге, авт. V.A. Voronin, S.P.Tarasov, V.I.Timoshenko,

AIP-Press, New York, 1995). - 314 p.

7. Гидроакустическая энциклопедия /Яод редакцией В.Н. Тимошенко. - По гранту

РФФИ. - Таганрог: ТРТУ, 1999. - 788 с., 2-е изд. 2000. - 582 с.

8. Тимошенко В.И. Хождение за океаны. - Таганрог: ТРТУ, 1999. - 544 с.

9. . . . - : , 1999. - 645 .

10. . . . - : , 2000. - 716 .

11. . ., . ., . ., . . -стики. - Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2002. - 560 с.

12. Воронин В А., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Гидроакустические параметриче-

. - - - : , 2002. - 420 .

13. . ., . ., . . -

. - - - : , 2002. - 544 .

14. . ., . .

поле. - Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2003. - 304 с.

15. . ., . .

дымов. - Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2004. - 224 с.

16. . , . .

акустике и биомедицине. - Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2007. - 320 с.

17. . ., . ., . ., . ., . .

Нелинейные и параметрические процессы в акустике океана. - Ростов-на-: , 2007. - 448 .

Тимошенко Владимир Иванович

Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге E-mail: egamt@tsure.ru

347928, Россия, г. Таганрог, Шевченко 2, к.Е, тел.: 8(8634)37-17-95 Timoshenko Vladimir Ivanovich

Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”

E-mail: egamt@tsure.ru

347928, Russia, Taganrog, Shevchenko, 2, Ph.: +7(8634)37-17-95 УДК 551.46+574.58

А. В. Митько

ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА МЕЛКОВОДНЫХ РАЙОНОВ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ

В работе рассмотрены вопросы технического обеспечения комплексного мониторинга мелководных регионов, предложены варианты гидрофизических методов и радиолокационного подхода к данным видам обеспечения экологического ,

этой области.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Экологический мониторинг; мелководный район; северные регионы; гидро-; .

A.V. Mitko TECHNOLOGIES OF COMBINED ECOLOGICAL MONITORING OF SHALLOW-WATER OF NORTH-WEST RUSSIA REGIONS

In this paper some technical issues to ensure a comprehensive monitoring of the shallow regions, suggested options hydrophysical radar techniques and approaches to this species for environmental monitoring, the rationale directions for the realization of further research in this area.

Environmental monitoring; shallow areas; the northern regions; hydrophysical methods; analysis of radar.

Система комплексного экологического мониторинга имеет ряд особенностей применительно к акватории мелководных районов Северо-Западного бассейна. Они связаны как с физико-географическими характеристиками регионов, так и с большой насыщенностью объектами техногенного происхождения, представляющими потенциальную опасность с экологической точки зрения для государств .

Актуальность уточнения мест расположения подобных источников резко возрастает в связи с интенсивным освоением шельфа прибрежных морей. Сложные

-

новых технологий поиска малоразмерных объектов на морском дне и в его верхних слоях на мелководье (единицы - десятки метров), обеспечивающих высокое разрешение (0,2-0,5 метра) при проникновении в грунт на единицы - десятки мет.

.

В качестве одного из примеров технического решения задачи оценки нефтяной загрязнённости поверхности воды, в том числе под ледовым покровом разработан гидрофизический метод, физической основой которого является изменение

( ) ( ), объемной неоднородностей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.