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Absorption, Dispersion und Schallquellen
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Die Dämpfung von Schallwellen im Ozean hängt von der Frequenz des Schalls ab. Für niedrige Frequenzen (unter 10 kHz) stammt der Hauptbeitrag von Borsäureionen, während im Bereich zwischen 10 kHz und 100 kHz der Effekt von Magnesiumsulfationen eine Rolle spielt. Für höhere Frequenzen ist die Dämpfung hauptsächlich auf die Viskosität des Wassers zurückzuführen.
ID:(1549, 0)
Bodenstörung
Beschreibung
Steigungen im Hintergrund führen zu Störungen der Schallausbreitung:
ID:(11824, 0)
Schallerzeugung
Beschreibung
In den Ozeanen gibt es verschiedene Schallquellen. Unter ihnen sind
• Menschliche Quellen (vor allem Schiffe)
• Regen an der Oberfläche
• Fisch, Garnelen, Wale usw.
• Wellen
• Erdbeben
ID:(11825, 0)
Ton und seine Frequenz
Beschreibung
Die Spektren der Quellen, die der Messung der Schallamplituden nach ihrer Frequenz entsprechen, zeigen das starke Vorhandensein der Regenfälle:
ID:(11827, 0)
Nachhall
Beschreibung
Der abgegebene Ton kann dazu führen, dass einige Elemente wiederum Ton erzeugen. Zwei relevante Beispiele für die Ozeane sind:
- Luftblasen, die beim Platzen durch Wellen erzeugt werden
- Methanblasen, die bei der Zersetzung organischer Stoffe entstehen
- Fischblasen:
ID:(11828, 0)
Schalldämpfung
Beschreibung
Es gibt drei Mechanismen, die den Schall im Meer dämpfen:
• Magnesiumsulfationen-Relaxationen (bis zu 10 kHz)
• Borsäureionenrelaxationen (bis zu 100 kHz)
• Wasserviskosität (bei allen Frequenzen)
ID:(11823, 0)
Absorption, Dispersion und Schallquellen
Beschreibung
Die Dämpfung von Schallwellen im Ozean hängt von der Frequenz des Schalls ab. Für niedrige Frequenzen (unter 10 kHz) stammt der Hauptbeitrag von Borsäureionen, während im Bereich zwischen 10 kHz und 100 kHz der Effekt von Magnesiumsulfationen eine Rolle spielt. Für höhere Frequenzen ist die Dämpfung hauptsächlich auf die Viskosität des Wassers zurückzuführen.
Variablen
Berechnungen
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dann die Variable auswählen: 
zu 
Berechnungen
Variable
Gegeben
Berechnen
Ziel :
Gleichung
Zu verwenden
Gleichungen
Beispiele
(ID 15464)
Steigungen im Hintergrund f hren zu St rungen der Schallausbreitung:
(ID 11824)
In den Ozeanen gibt es verschiedene Schallquellen. Unter ihnen sind
• Menschliche Quellen (vor allem Schiffe)
• Regen an der Oberfl che
• Fisch, Garnelen, Wale usw.
• Wellen
• Erdbeben
(ID 11825)
Die Spektren der Quellen, die der Messung der Schallamplituden nach ihrer Frequenz entsprechen, zeigen das starke Vorhandensein der Regenf lle:
(ID 11827)
Der abgegebene Ton kann dazu f hren, dass einige Elemente wiederum Ton erzeugen. Zwei relevante Beispiele f r die Ozeane sind:
- Luftblasen, die beim Platzen durch Wellen erzeugt werden
- Methanblasen, die bei der Zersetzung organischer Stoffe entstehen
- Fischblasen:
(ID 11828)
Es gibt drei Mechanismen, die den Schall im Meer d mpfen:
• Magnesiumsulfationen-Relaxationen (bis zu 10 kHz)
• Bors ureionenrelaxationen (bis zu 100 kHz)
• Wasserviskosit t (bei allen Frequenzen)
(ID 11823)
(ID 15467)
El factor de absorci n indica como la energ a se va perdido a lo largo del camino recorrido. Como la perdida es siempre proporcional a la intensidad existente se tiene un decaimiento exponencial.
Por ello con
| $ I = I_0 e^{ - \alpha r }$ |
(ID 11834)
Existe una amortiguaci n del sonido en agua de mar por efecto de interacci n de mol culas con los iones de hidr xido (OH-) o con mol culas de agua. Esto se denomina procesos de relajaci n y ocurren en el agua de mar principalmente con:
• mol culas de agua entre estas
• cido b rico que interactua con los iones de hidr xido $OH^-$s: $B(OH)_3\cdot OH^- \rightleftharpoons B(OH)_4$
• sulfato de magnesio que interactua con mol culas de agua $H_2O$: $MgSO_4 + 2nH_2O \rightleftharpoons Mg^{2+}nH_2O + SO_4^{-2}nH_2O$
Los tiempos de relajamiento y sus frecuencias son del orden de
| Componente | Tiempo de relajamiento | Frecuencia |
| Agua | $10^{-11}s$ | $10^5,MHz$ |
| cido b rico | $10^{-3}s$ | $1,kHz$ |
| Sulfato de magnesio (1) | $10^{-5}s$ | $100,kHz$ |
| Sulfato de magnesio (2) | $2\times 10^{-8}s$ | $200,kHz$ |
Sobre esta base se estima el factor de absorci n en funci n de la frecuencia y suponiendo pH t pico es con :
| $ \alpha = \alpha_1 \displaystyle\frac{ \nu ^2}{ \nu ^2+\nu_1^2} + \alpha_2 \displaystyle\frac{ \nu ^2}{ \nu ^2+ \nu_2 ^2} + \alpha_2 \nu ^2 + \alpha_0 $ |
En este caso el primer termino es el que depende del cido b rico, el segundo del sulfato de magnesio y el tercero de la ionizaci n propia del agua. Ademas se puede comentar que no existe un efecto por la salinidad (no hay relajaci n por iones de sodio y/o cloro).
Mas detalles en el articulo Study of Absorption Loss Effects on Acoustic Wave Propagation in Shallow Water using Different empirical Models, Yasin Yousif Al-Aboosil, Mustafa Sami Ahmed, Nor Shahida Mohd Shah and Nor Hisham Haji Khamis
(ID 11833)
ID:(1549, 0)