Звук в морской воде

Звукорассеивающий слой образуется при скоплении морских организмов, например, креветок, некоторых видов планктона – копепод, стреловидных червей, эвфаузиид, птеропод, оболочников и др. Одной из главных причин образования рассеивающего слоя являются, по-видимому, скопления ракообразных эвфаузиид, насчитывающих до 85 видов; некоторые из них достигают 5 см в длину и обладают твердым панцирем, хорошо отражающим звук. Иногда звукорассеивающий слой образуется скоплением рыб или личинок рыб. Отражение звука происходит от их плавательных пузырей. К числу рыб, часто образующих звукорассеивающий слой, относятся рыбы-фонарики (Myctophidae).

Длина этих рыбок – от 5 до 15 см. На глубинах от 100 до 1000 м скопления их бывают очень велики. Косые ловы, производившиеся в Атлантике в слое от 500 до 340 м, приносили до 55 тыс. экземпляров различных видов рыб-фонариков. Так как при облове сеткой большая часть рыбы обычно ускользает, плотность населения этого вида рыб в толще океанской воды должна быть значительно больше. Предполагают также, что звукорассеивающий слой образуют иногда скопления кальмаров и некоторых видов сифонофор. Нередко встречаются два и даже несколько звукорассеивающих слоев.

Звукорассеивающий слой представляет значительный интерес для подводников. Если подводная лодка погрузится ниже этого слоя, он будет служить ей чем-то вроде звуковой "дымовой завесы", которую надводные суда применяют для того, чтобы скрыться от противника. Гидролокатор противолодочного надводного корабля не может нащупать подводную лодку через звукорассеивающий слой. Обстоятельные исследования звукорассеивающего слоя ведутся в Акустическом институте Академии наук России. Из многочисленных наблюдений удалось установить, как велико рассеяние звуковых сигналов различных частот, производимое полупрозрачными животными (копеподы, оболочники, сифонофоры), кальмарами, высшими ракообразными, рыбами без пузырей и с плавательными пузырями, создающими резонанс.

Подводная лодка сохраняет желаемую глубину погружения при помощи горизонтальных рулей и уравнения балластными цистернами. Рули эффективно работают только во время хода, поэтому подводная лодка под водой не может надолго остановить свои двигатели. А между тем иногда это необходимо для экономии электроэнергии, если, конечно, лодка не атомная, или для спасения от противолодочных кораблей противника, выслушивающих море с помощью гидроакустических приборов. В неглубоком море подводная лодка может лечь на дно, но если море глубокое, ей на помощь в таких случаях приходит "слой скачка".

Погрузившись в более плотный слой воды, прилегающий снизу к слою скачка, подводная лодка может лежать в нем без движения, как на дне, или, точней сказать, как надводное судно на поверхности океана. Поэтому слой скачка получил у подводников название "жидкого грунта". Если слой скачка совпадает со звукорассеивающим слоем, положение его быстро и легко можно определить с помощью эхолота. Таким образом, Звукорассеивающий слой приобретает для подводников важное значение указателя слоя скачка плотности. Впрочем, очень резко выраженный слой скачка эхолот может обнаружить и при отсутствии большого скопления в нем организмов.

Слой скачка обладает и еще одним свойством, которое в известных условиях может спасти подводную лодку от преследования надводного противника. Но раньше чем указать на это свойство остановимся на некоторых подробностях распространения звука в морской воде.