| 研究概要 |
1.序論 海洋音響トモグラフィは,海流や海水温を地球規模でマッピングできる近い将来最も有望な海洋計測法である。海流の運ぶ熱流量を長期間モニタ-できる音響トモグラフィシステムを構築できれば海洋学上大きな意義をもつが,それに至る第1歩として本研究では,1対の音響送受信機で構成された最も単純なトモグラフィシステムの性能をコンピュ-タシミュレ-ションの手法により調べた。
2.計算手法 音響伝搬実験では,日本海の海洋デ-タを使用し,送受信機を深度420mの音響チャンネル軸に100km水平方向に離して配置した。音線は,rayーtracing equationを5次のRungeーKutta法で数値積分することにより求めた。高精度の伝搬実験を行うために,差分の時間メッシュは1msとした。送信機から発射され種々の深度を通って受信機に到達した多数の音線の伝搬時間差をデ-タとして,音線の通った海域の変動水温9鉛直分布をLanczos9特異値分解法を用いて逆算した。
3.計算結果と考察 伝搬実験の結果24本の音線が受信機に到達することがわかった。音線の数(M)と水平分割層の数(N)を種々変えて変動水温分布を逆算した結果、以下の結論を得た。1)overdeterminedな問題(M〈N)の方が、underdeterminedな問題(M〉N)より変動水温分布の再生度は良くなる。
2)M〉16を越えると、Mを増加しても再生度はほとんど変化しない。3)M=16,N=11の時,変動音速分布を最も精度良く再生できた。
4.結語
本研究の結果、1対の送受信機で構成された最も単純な音響トモグラフィシステムにより,海流の平均水温分布を精度良く計測できることが明らかとなった。実海域実験に先立って,本トモグラフィシステムにおよぼす雑音の影響を調べることが次の課題である。
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