Физики впервые доказали эффект Брэгга в условиях настоящего моря
Гидроакустики Института прикладной физики имени А.В. Гапонова-Грехова РАН впервые зарегистрировали эффект брэгговского рассеяния в натурных условиях — в Баренцевом и Карском морях — при зондировании морской поверхности в килогерцовом диапазоне частот. Для дистанционной диагностики параметров волнения они применили оригинальный набор измерительных средств и методов обработки данных.
Исследование поддержано грантом РНФ, госзаданиями ИПФ РАН и ННГУ. Результаты опубликованы в Journal of Marine Science and Engineering.
Проведение морских экспедиций – трудоемкий и дорогостоящий процесс. Однако исследование физических явлений в натурных условиях часто является единственно правильным путем, так как лабораторные измерения и численное моделирование не могут воспроизвести все нюансы реальной морской среды.
Для изучения поверхности морей сверху подходят и радиолокация, и оптика. Звук незаменим для исследований морского дна, поиска подводных вулканов и газовых факелов, которые связаны с залежами газогидратов, для связи с подводными аппаратами. Изучение морского дна помогает составлять карты для навигации судов и обнаруживать месторождения полезных ископаемых. Данные о взволнованности морской поверхности необходимы для исследования взаимодействия океана и атмосферы и решения климатических задач.
Сотрудники Института прикладной физики имени А.В. Гапонова-Грехова РАН провели натурные эксперименты во время рейса № 90 научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш» в Баренцевом и Карском морях. Интерес к Арктическому региону не случаен — он имеет важное экономическое и экологическое значение, играет большую роль в глобальной климатической системе.
Эксперименты проводились в мелководной зоне на глубинах до 200 м. Ученые ИПФ РАН использовали гидроакустическую антенную технику, разработанную в институте, и применили бистатическую схему наблюдения, при которой источник звука и его прием разнесены в пространстве. Такая схема дает возможность надежно различать отражение звука от поверхности моря и от дна при дистанционной диагностике.
Для новой схемы эксперимента был выбран и новый локационный сигнал. Обычно при зондировании дна и поверхности используют одиночные импульсы с высокочастотным заполнением (десятки и сотни кГц), что дает хорошее разрешение, но малые дальности из-за затухания в воде. Нижегородцы нашли компромисс между пространственным разрешением и дальностью распространения сигнала за счет оптимального выбора рабочего диапазона частот локации и типа модуляции сигнала в применении к конкретным задачам и акватории.
В результате повысилась точность измерений и появилась возможность зафиксировать в морских условиях эффект Брэгга — усиление рассеяния на периодически взволнованной поверхности за счет конструктивной интерференции волн. Такой экспериментальный результат сотрудникам ИПФ РАН удалось получить впервые. До сих пор эффект удавалось изучать лишь в специальных условиях: сигналами на очень низких частотах и слабом волнении.
Новый метод позволил продвинуться и в решении задач диагностики параметров дна. «Морское дно очень изменчиво по рельефу и составу. Подробных карт с параметрами дна для арктических районов пока не существует, что снижает точность расчетов полевых акустических программ, — говорит Дмитрий Костеев, младший научный сотрудник лаборатории виброакустики ИПФ РАН. — Мы применили собственные алгоритмы и создали оригинальную модель рассеяния звука с параметризацией характеристик морского дна в один подстроечный коэффициент, что позволяет проще и с хорошей точностью сопоставить экспериментальные и расчетные результаты».
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно