Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54457 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БИОФИЗИКА ECOLOGICAL BIOPHYSICS ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БИОФИЗИКА BIOLOGICAL ACTIVITY OF SEAGRASS AND VARIABILITY OF ACOUSTIC PROPERTIES OF THE BOTTOM LAYER OF THE SHALLOW SEA БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВОДОРОСЛЕЙ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИДОННОГО СЛОЯ ВОД МОРЯ Ластовенко О Р Lastovenko O R Лисютин В А Lisyutin V A vlisiutin@mail.ru Севастопольский государственный университет ru Sevastopol State University ru Севастопольский государственный университет ru Sevastopol State University ru 25 09 2019 25 09 2019 4 3 421 427 20 09 2019 20 09 2019 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54457/view

Биологические процессы, связанные с водорослями могут сильно повлиять на распространение звука в прибрежных районах, где присутствуют луга водорослей. Акустический эффект обусловлен производством растениями пузырьков, которые могут оказать влияние на способность обнаружения объектов и на возможности донного картирования гидролокаторами вследствие увеличения помех. В работе использованы данные измерений скорости звука и коэффициента затухания в придонном слое воды и пограничном слое дна, опубликованные в научной литературе. В среде с пузырьками газа частотные зависимости скорости звука и затухания имеют специфичный вид. Приводится дисперсионное уравнение GSED+g теории. Рассматриваются и анализируются дополнительные источники дисперсии и виды потерь, свойственные газонасыщенным средам. В рамках GSED+g теории распространения упругих волн в газонасыщенных морских осадках по измеренным частотным зависимостям скорости звука и коэффициента затухания восстанавливаются физические свойства газонасыщенного придонного водного слоя и пограничного слоя дна.

Biological processes associated with seagrass can greatly affect the spreading of sound speed in coastal areas where seagrass meadows are present. The acoustic effect is due to the production of gas bubbles by plants, which can affect the ability to detect objects and the possibility of bottom sonar mapping due to increased interference. We used the data of measurements of the sound velocity and attenuation coefficient in the bottom layer of water and with the bottom boundary layer, published in the scientific literature. In an environment with gas bubbles, the frequency dependences of the speed of sound and attenuation have a specific appearance. The dispersion equation of the GSED + g theory is given. Additional sources of dispersion and types of losses characteristic of gas-saturated media are considered and analyzed. In the framework of the GSED + g theory of the propagation of elastic waves in gas-saturated marine sediments, the physical properties of the gas-saturated bottom water layer and the bottom boundary layer are restored according to the measured frequency dependences of the speed of sound and the attenuation coefficient.

 дисперсия скорости звука газонасыщенные морские осадки коэффициент затухания dispersion of sound speed gassy saturated marine sediments attenuation coefficient Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и города Севастополь в рамках научного проекта № 18-42-920001.

Kevin M. L., Ballard M.S., McNeese A.R., Wilson P.S. Sound speed and attenuation measurements within a seagrass meadow from the water column into the seabed. J. Acoust. Soc. Am., 2017, vol. 141, no. 4, pp. EL402-EL406. DOI: 10.1121/1.4979302. Kevin M. L., Ballard M.S., McNeese A.R., Wilson P.S. Sound speed and attenuation measurements within a seagrass meadow from the water column into the seabed. J. Acoust. Soc. Am., 2017, vol. 141, no. 4, pp. EL402-EL406. DOI: 10.1121/1.4979302. Kevin M.L., Ballard M.S., McNeese A.R., Wilson P.S. Sound speed and attenuation in seagrass from the water column into the seabed. Proceedings of Meetings on Acoustics, 2017, vol. 30, p. 005001. DOI: 10.1121/2.0000583. Kevin M.L., Ballard M.S., McNeese A.R., Wilson P.S. Sound speed and attenuation in seagrass from the water column into the seabed. Proceedings of Meetings on Acoustics, 2017, vol. 30, p. 005001. DOI: 10.1121/2.0000583. Лисютин В.А. Простая акустическая модель неконсолидированных морских осадков с внутренним и вязким трением. Экологический вестник научных центров ЧЭС, 2018, т. 15, № 3, c. 39-51. DOI: 10.31429/vestnik-15-3-39-51. @@[Lisyutin V.A. A Simple Acoustic Model of Unconsolidated Marine Sediments with Internal Friction and Viscous Dissipation. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2018, vol. 15, no. 3, pp. 39-51. DOI: 10.31429/vestnik-15-3-39-51. (in Russ.)] Lisyutin V.A. Prostaya akusticheskaya model' nekonsolidirovannyh morskih osadkov s vnutrennim i vyazkim treniem. Ekologicheskiy vestnik nauchnyh centrov ChES, 2018, t. 15, № 3, c. 39-51. DOI: 10.31429/vestnik-15-3-39-51. @@[Lisyutin V.A. A Simple Acoustic Model of Unconsolidated Marine Sediments with Internal Friction and Viscous Dissipation. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2018, vol. 15, no. 3, pp. 39-51. DOI: 10.31429/vestnik-15-3-39-51. (in Russ.)] Лисютин В.А. Обобщенная реологическая модель неконсолидированных морских осадков с внутренним трением и эффективной сжимаемостью. Морской гидрофизический журнал, 2019, т. 35, № 1, с. 85-100. DOI: 10.22449/0233-7584-2019-1-85-100. @@[Lisyutin, V.A. Generalized Rheological Model of the Unconsolidated Marine Sediments with Internal Friction and Effective Compressibility. Physical Oceanography, 2019, vol. 26, no. 1, pp. 85-100. DOI: 10.22449/1573-160X-2019-1-77-91. (In Russ.)] Lisyutin V.A. Obobschennaya reologicheskaya model' nekonsolidirovannyh morskih osadkov s vnutrennim treniem i effektivnoy szhimaemost'yu. Morskoy gidrofizicheskiy zhurnal, 2019, t. 35, № 1, s. 85-100. DOI: 10.22449/0233-7584-2019-1-85-100. @@[Lisyutin, V.A. Generalized Rheological Model of the Unconsolidated Marine Sediments with Internal Friction and Effective Compressibility. Physical Oceanography, 2019, vol. 26, no. 1, pp. 85-100. DOI: 10.22449/1573-160X-2019-1-77-91. (In Russ.)] Mantouka A., Dogan H., White P.R., Leighton T.G. Modelling acoustic scattering, sound speed, and attenuation in gassy soft marine sediments. J. Acoust. Soc. Am., 2016, vol. 140, no. 1, pp. 274-282. DOI: 10.1121/1.4954753. Mantouka A., Dogan H., White P.R., Leighton T.G. Modelling acoustic scattering, sound speed, and attenuation in gassy soft marine sediments. J. Acoust. Soc. Am., 2016, vol. 140, no. 1, pp. 274-282. DOI: 10.1121/1.4954753.