Geohydroacoustic Noise Monitoring of Under-Ice Water Areas of Northern Seas


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The paper presents the results of theoretical and experimental research into the structure of geohydroacoustic wave fields generated in continuous ice-covered northern seas. A simplified mathematical model is constructed that takes into account experimental data demonstrating that the generation of different types of geohydroacoustic waves in the lithosphere–hydrosphere–ice cover system are primarily influenced by the water layer with the ice cover. The seafloor structure mainly affects the characteristics of propagating waves rather than the generation of new modes. Mathematical modeling results have laid the basis for new technologies to localize inhomogeneities in ice-covered water areas. The main distinguishing feature of this novel technology for monitoring a medium under ice-covered marine conditions is the possibility to measure noise signal parameters without active geohydroacoustic emission sources. Methods that measure the characteristics of surface-type waves are the most promising for use in northern sea conditions, in particular, microseismic sounding and noise tomography. Integration of these methods combines the recent achievements of passive geophysics and takes into account the particularities of underwater acoustics. To obtain information on the wave propagation medium, both the wave field amplitude and phase characteristics are used. To detect particular types of waves in records, spatiotemporal signal processing methods are used with the appropriate choice of frequency range. The authors describe their new-generation seismohydroacoustic information-measuring modules (embedded buoys), which are equipped with vector and molecular-electronic primary transducers. The information-measuring modules are designed for combined use with distributed ice-class arrays capable of monitoring continuous ice-covered northern seas year round. Studies of how ice-embedded information-measuring systems function, as well as verification of the obtained theoretical results, were carried out during field tests in February 2017. At each measurement point, the receiver system consisted of three reference devices that took measurements on the seafloor, in the water column, and on the ice surface. Mockups of the tested geohydroacoustic buoys were embedded at points offset by 1 km. Dropped 32 kg weights were used as the sources. Controlled perturbations in the ice experiments made it possible to obtain qualitative spectrograms of geohydroacoustic perturbations in layered structures and analyze the dispersion curves. When the fundamental bottom modes were studied, the signal source consisted of an underwater charge at a depth of 10 m. The embedded seismohydroaoustic information-measuring modules successfully passed the ice-based tests in field conditions at low temperatures, demonstrating the reliability of the obtained seismohydroacoustic information. The experimental data agree very well with theoretical estimates obtained with the created model of a layered geological medium. These studies demonstrated that natural sea noise contains useful information reflecting the internal structure of the seafloor and the water layer and led to development of the instrumental and methodological foundations of a noise technology for localizing inhomogeneities in the aquatic environment and layered bottom structures of northern seas by means of passive microseismic noise monitoring.

Об авторах

A. Sobisevich

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, Moscow, 123995

D. Presnov

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, Moscow, 123995

R. Zhostkov

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, Moscow, 123995

L. Sobisevich

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, Moscow, 123995

A. Shurup

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences; Moscow State University, Geology Faculty

Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, Moscow, 123995; Moscow, 119234

D. Likhodeev

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, Moscow, 123995

V. Agafonov

Moscow Institute of Physics and Technology (State University)

Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, Dolgoprudny, Moscow oblast, 117303

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».