ПОДВО́ДНЫЙ ЗВУКОВО́Й КАНА́Л

Подводный звуковой канал: а – типичная зависимость скорости звука c от глубины z; zm – глубина оси канала, h – глубина океана, z𝑘 – глубина, на которой скорость звука равна скорости звука c0 у поверхн...

ПОДВО́ДНЫЙ ЗВУКОВО́Й КАНА́Л (ПЗК), при­род­ный аку­стич. вол­но­вод в океа­не. Об­ра­зу­ет­ся вслед­ст­вие осо­бо­го ви­да за­ви­си­мо­сти ско­ро­сти зву­ка от глу­би­ны. Ско­рость зву­ка на не­ко­то­рой глу­би­не, на­зы­вае­мой осью ПЗК, дос­ти­га­ет ми­ним. зна­че­ния (рис., а). Вы­ше этой глу­би­ны ско­рость зву­ка рас­тёт в осн. из-за по­вы­ше­ния темп-ры во­ды, ни­же – уве­ли­чи­ва­ет­ся из-за рос­та гид­ро­ста­тич. дав­ле­ния (ни­же оси ПЗК темп-pa близ­ка к по­сто­ян­ной).

Ес­ли ис­точ­ник зву­ка рас­по­ло­жен на оси ПЗК или вбли­зи неё, то зву­ко­вые лу­чи, вы­хо­дя­щие под не­боль­ши­ми уг­ла­ми к оси, вслед­ст­вие реф­рак­ции зву­ка бу­дут вновь и вновь воз­вра­щать­ся к ней, т. е. бу­дут «за­хва­че­ны» ПЗК (т. н. вол­но­вод­ное рас­про­стра­не­ние зву­ка; рис., б). Чем боль­ше раз­ность зна­че­ний ско­ро­сти зву­ка на по­верх­но­сти и на оси ПЗК, тем в бо­лее ши­ро­ком ин­тер­ва­ле уг­лов χ за­хва­ты­ва­ют­ся лу­чи, т. е. тем бо­лее эф­фек­тив­ным бу­дет ПЗК. При рас­про­стра­не­нии в ПЗК аку­стич. вол­ны не ка­са­ют­ся ни по­верх­но­сти, ни дна океа­на и, сле­до­ва­тель­но, не рас­сеи­ва­ют­ся и не по­гло­ща­ют­ся на его гра­ни­цах. Бла­го­да­ря это­му, аку­стич. вол­ны низ­ких час­тот, для ко­то­рых по­гло­ще­ние в мор. во­де весь­ма малó, мо­гут рас­про­стра­нять­ся в ПЗК на сот­ни и ты­ся­чи ки­ло­мет­ров (сверх­даль­нее рас­про­стра­не­ние зву­ка).

Осн. ха­рак­те­ри­сти­ки ПЗК – глу­би­на оси ка­на­ла, ши­ри­на ка­на­ла и ве­ли­чи­на пе­ре­па­да ско­ро­сти зву­ка у по­верх­но­сти и на оси ка­на­ла. Глу­би­на оси ПЗК в сред­них ши­ро­тах со­став­ля­ет 1000–1200 м, в тро­пич. ши­ро­тах опус­ка­ет­ся до 2000 м, в арк­тич. и ан­тарк­тич. рай­онах вы­хо­дит на по­верх­ность (т. н. при­по­верх­но­ст­ный зву­ко­вой ка­нал). Спо­соб­ность зву­ка рас­про­стра­нять­ся по ПЗК на боль­шие рас­стоя­ния име­ет мно­го­числ. прак­тич. при­ло­же­ния. ПЗК в океа­не от­крыт в сер. 1940-х гг. См. так­же Аку­сти­ка океа­на.