Том 24, номер 12, статья № 8

Аннотация:

Представлен обзор работ авторов по применению метода Монте-Карло для решения задачи распространения акустического излучения через нижний 500-метровый слой плоскостратифицированной турбулентной атмосферы. Рассматривается акустическая модель атмосферы, обсуждаются структура и особенности вычислительного алгоритма метода Монте-Карло. Исследуются влияние внешнего масштаба атмосферной турбулентности на распределение интенсивности прошедшего акустического излучения в диапазоне звуковых частот 1-4 кГц, региональные и сезонные вариации вклада многократного рассеяния в интенсивность прошедшего излучения, а также влияние облачности и высоты расположения источника. Обсуждаются зависимости интенсивности прошедшего акустического излучения и вклада многократного рассеяния от частоты акустического излучения, угла расходимости источника, его высоты над поверхностью Земли, времени года и профилей атмосферных метеопараметров. Хорошее согласие рассчитанных значений суммарного ослабления звука с имеющимися экспериментальными данными подтверждает достоверность результатов статистического моделирования.

Ключевые слова:

пограничный слой атмосферы, метод Монте-Карло, атмосферная акустика, распространение звуковых волн

Список литературы:

1. Красненко Н.П. Акустическое зондирование атмосферного пограничного слоя. Томск: Водолей, 2001. 278 с.
2. Голицын Г.С., Романова Н.Н. Вертикальное распространение звуковых волн в атмосфере с переменной по высоте вязкостью // Изв. АН СССР. 1968. Т. 4, № 2. С. 118-120.
3. Matuschek R., Mellert V., Kephalopoulos S. Model calculations with a fast field programme and comparison with selected procedures to calculate road traffic noise propagation under definite meteorological conditions // Acta Acustica United with Acustica. 2009. V. 95, N 5. P. 941-949.
4. Байкалова Р.А., Креков Г.М., Шаманаева Л.Г. Статистические оценки вклада многократного рассеяния при распространении звука в атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 1988. Т. 1, № 5. С. 25-30.
5. Шаманаева Л.Г., Буркатовская Ю.Б. Статистические оценки вклада многократного рассеяния в интенсивность акустического излучения, прошедшего нижний 500-м слой атмосферы // Изв. вузов. Физ. 2004. № 12. С. 71-76.
6. Shamanaeva L.G., Burkatovskaya Yu.B. Study of multiple scattering effects on the acoustic wave propagation through a turbulent atmosphere // Proc. 12th Int. Sympos. on Acoustic Remote Sensing and Associated Techniques of the Atmosphere and Oceans / P. Anderson, S. Bradley, S. von Hunerbein, eds. UK. Cambridge, 2004. P. 145-148.
7. Shamanaeva L., Burkatovskaya Yu. Statistical estimates of the multiple scattering contribution to the transmitted acoustic radiation intensity // Int. Sympos. for the Advancement of Boundary Layer Remote Sensing: Extended Abstracts / S. Emeis, ed. Germany, Garmisch-Partenkirchen, 2006. P. 14-16.
8. Шаманаева Л.Г., Буркатовская Ю.Б. Вариации вклада многократного рассеяния в интенсивность прошедшего акустического излучения // Изв. вузов. Физ. 2007. № 10. С. 86-90.
9. Белов В.В., Буркатовская Ю.Б., Красненко Н.П., Шаманаева Л.Г. Статистические оценки влияния угла расходимости источника на характеристики прошедшего акустического излучения // Изв. вузов. Физ. 2009. № 12. С. 14-19.
10. Белов В.В., Буркатовская Ю.Б., Красненко Н.П., Шаманаева Л.Г. Влияние ширины диаграммы направленности источника на характеристики прошедшего акустического излучения // Материалы XVI Междунар. симпоз. "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы". Томск, 2009. С. 142-146.
11. Belov V.V., Burkatovskaya Yu.B., Krasnenko N.P., Shamanaeva L.G. Statistical estimates of influence of the angular beam divergence on the characteristics of acoustic radiation transmitted through the atmosphere // 15th Int. Sympos. for the Advancement of Boundary Layer Remote Sensing. France, Paris, 2010. URL: http://www.isars2010.uvsq.fr. P. P-RET/01-1-P-RET/01-4.
12. Baikalova R.A., Krekov G.M., Shamanaeva L.G. Theoretical estimates of sound scattering by atmospheric teurblence // J. Acoust. Soc. Amer. 1988. V. 83, N 4. P. 1332-1335.
13. Глаголев Ю.А. Справочник по физическим параметрам атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. С. 68-70.
14. Марчук Г.И., Михайлов Г.А., Назаралиев М.А., Дарбинян Р.А., Каргин Б.А., Елепов Б.С. Метод Монте-Карло в атмосферной оптике. Новосибирск: Наука, 1976. 280 с.
15. Креков Г.М., Шаманаева Л.Г. Статистические оценки спектральной яркости сумеречной земной атмосферы // Атмосферная оптика. М.: Наука, 1974. С. 180-186.
16. Креков Г.М., Съедин В.Я., Шаманаева Л.Г. Применение метода Монте-Карло к задачам переноса акустического излучения в атмосфере // VIII Всесоюз. симпоз. по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. Томск, 1984. С. 176-181.
17. Белов В.В., Буркатовская Ю.Б., Красненко Н.П., Шаманаева Л.Г. Метод Монте-Карло в атмосферной акустике // XVII Междунар. симпоз. "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы". Томск, 2011. С. Р-15-Р-19.
18. Shamanaeva L.G. Excess turbulent extinction of sound waves propagating along horizontal and vertical atmospheric paths // Proc. 11th Int. Sympos. on Acoustic Remote Sensing and Associated Techniques of the Atmosphere and Oceans / S. Argentini, G. Mastrantonio, I. Petenko, eds. Italy, Rome, 2002. P. 47-50.
19. Каллистратова М.А. Экспериментальные исследования рассеяния звука в атмосфере // Труды Института физики атмосферы. М.: Изд-во АН СССР, 1962. С. 203-256.
20. Baerg B., Schwarz W.H. Measurements of the scattering of sound by 7 turbulence // J. Acoust. Soc. Amer. 1966. V. 39. P. 1125-1132.
21. Aubry M., Baudin F., Weil A., Rainteau P. Measurements of the total attenuation of acoustic waves in the turbulent atmosphere // J. Geophys. Res. 1974. V. 79, N 36. P. 5598-5606.
22. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 151 с.
23. Комаров В.С., Креминский А.В., Синева К.Я. Компьютерная информационная база региональных климатических моделей температуры и ветра для пограничного слоя атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 1996. Т. 9, № 4. С. 484-488.