SOFAR-kanal

SOFAR-kanal (engelsk forkortelse for Sound Fixing and Ranging channel)), eller dyp lyd-kanal (DSC), er et horisontalt lag av vann i havet der dybdens lydhastighet er på sitt minimum. SOFAR-kanalen fungerer som en bølgeleder for lyd, og lavfrekvente lydbølger i kanalen kan reise tusenvis av kilometer før de spres.

Et eksempel var mottak av kodede signaler generert av overvåkingsfartøyet "Cory Chouest" nær Heard-Island, som lå i den sørlige Indiske hav (mellom-Afrika, Australia og Antarktis), fra hydrofoner i deler av alle de fem største havbassengene og så fjernt unna som Nord-Atlanteren og Nord-Stillehavet.^[1]^[2]^[3]

Dette fenomenet er en viktig faktor i havovervåking.^[4]^[5] Den dype lyd-kanalen ble oppdaget og beskrevet uavhengig av hverandre - av Maurice Ewing og J. Lamar Worzel ved Columbia University og Leonid Brekhovskikh på Lebedev Fysikk Institutt i 1940-årene. Under testing av konseptet i 1944, hang Ewing og Worzel en hydrofon fra "Saluda", et seilfartøy som var tilordnet til deres undervannslyd-laboratorium. Et annet skip satte av eksplosive ladninger opp til 900 nmi (i 1 000 mi; 1 700 km) km unna.^[6]

Prinsipp rediger

Akustisk puls reiser store avstander i havet fordi de er fanget i en akustisk "bølgeleder". Dette betyr at som en akustisk puls nærmer overflaten, vil de bli slått tilbake mot bunnen, og som de nærmer seg havbunnen blir de slått tilbake mot overflaten. Havet transporterer lydbølger veldig effektivt, særlig lyd med lave frekvenser, dvs., mindre enn et par hundre Hz

Temperatur er den dominerende faktoren i å bestemme lydens hastighet i havet. I områder med høyere temperaturer (f.eks. i nærheten av overflaten), er lydhastigheten størst. Temperaturen avtar med dybden og lydhastigheten reduseres tilsvarende inntil temperaturen blir stabil og trykket blir den dominerende faktor.^[7] Analyse av testdata fra Heard Island mottatt av hydrofoner på Ascension Island viste et middels utvalg av 9,200 km (5º700 mi; 5 000 nmi) fra kilden, og funnet signal-støy-forholdet "overraskende høyt", alt fra 19 til 30 dB, med uventet fasestabilitet og amplitudevariasjon etter en reisetid på ca 1 time, 44 minutter og 17 sekunder.

I populærkulturen rediger

Romanen The Hunt for Red October beskriver bruk av SOFAR kanalen i ubåtgjenkjenning.

Referanser rediger

^ Munk, Walter H.; Spindel, Robert C.; Baggeroer, Arthur; Birdsall, Theodore G. (20. mai 1994). «The Heard Island Feasibility Test» (PDF). Journal of the Acoustical Society of America. Acoustical Society of America. 96 (4): 2330–2342. Bibcode:1994ASAJ...96.2330M. doi:10.1121/1.410105.
^ Military Sealift Command. «MSC 2008 in Review — Ocean Surveillance Ships». Military Sealift Command. Arkivert fra originalen 10. februar 2018. Besøkt 28. september 2020.
^ Figure 1 of the reference "The Heard Island Feasibility Test" (Munk) shows ray paths to receiving locations. Table 1 lists the sites with one being a Canadian research vessel with a towed array off Cape Cod.
^ Cone, Bruce E. (1. juli 1976). The United States Air Force Eastern Test Range — Range Instrumentation Handbook (PDF). Patrick Air Force Base, Florida: Eastern Test Range, Directorate of Range Operations. s. 1-1. Arkivert fra originalen (PDF) 27. februar 2021. Besøkt 12. september 2020.
^ «Integrated Undersea Surveillance System (IUSS) History 1950 - 2010». IUSS/CAESAR Alumni Association. Besøkt 25. september 2020.
^ «History of the SOFAR Channel». University of Rhode Island and Inner Space Center. Besøkt 26. september 2020.
^ Arkivert kopi (PDF) (Master’s Thesis). Arkivert fra originalen (PDF) 11. september 2021. Besøkt 26. september 2020.

[1] Munk, Walter H.; Spindel, Robert C.; Baggeroer, Arthur; Birdsall, Theodore G. (20. mai 1994). «The Heard Island Feasibility Test» (PDF). Journal of the Acoustical Society of America. Acoustical Society of America. 96 (4): 2330–2342. Bibcode:1994ASAJ...96.2330M. doi:10.1121/1.410105.

[2] Military Sealift Command. «MSC 2008 in Review — Ocean Surveillance Ships». Military Sealift Command. Arkivert fra originalen 10. februar 2018. Besøkt 28. september 2020.

[3] Figure 1 of the reference "The Heard Island Feasibility Test" (Munk) shows ray paths to receiving locations. Table 1 lists the sites with one being a Canadian research vessel with a towed array off Cape Cod.

[4] Cone, Bruce E. (1. juli 1976). The United States Air Force Eastern Test Range — Range Instrumentation Handbook (PDF). Patrick Air Force Base, Florida: Eastern Test Range, Directorate of Range Operations. s. 1-1. Arkivert fra originalen (PDF) 27. februar 2021. Besøkt 12. september 2020.

[ICAA-5] «Integrated Undersea Surveillance System (IUSS) History 1950 - 2010». IUSS/CAESAR Alumni Association. Besøkt 25. september 2020.

[HSC-URI-6] «History of the SOFAR Channel». University of Rhode Island and Inner Space Center. Besøkt 26. september 2020.

[7] Arkivert kopi (PDF) (Master’s Thesis). Arkivert fra originalen (PDF) 11. september 2021. Besøkt 26. september 2020.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]