اندازه گیری صدای شناورهای تندرو با بررسی میزان صدا در دریا و اندازه گیری نویز شناورهای مختلف در سرعت های متفاوت و بررسی میزان آلودگی صوتی حاصل از آن درخلیج فارس با استفاده از مدل محاسبه افت انتقال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه فیزیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

بی شک تولید صدا در قرن اخیر که از منابعی همچون سونارها، کشتی های باری نفتی، دستگاه های لرزه نگاری، اکتشافات حفاری نفت و گاز، شمع کوبی سازه های فراساحلی و غیره بسیار افزایش یافته است که این خود نوعی آلودگی است که آلودگی صوتی نامیده میشود .نویز صوتی باعث ایجاد استرس در حیوانات، افزایش ریسک در شکار شدن آنان و اختلال در سیستم زاد و ولد برخی گونه‌ها می‌شود. این اثرات می‌تواند تابع فرکانس و شدت صوت و مدت زمان مواجهه صوت باشد. برای اندازه گیری نویز شناور در آب‌های کم عمق شبیه سازی صوت جهت محاسبه افت انتقال بر طبق استاندارد امری ضروریست. در این تحقیق علاوه بر اندازه گیری میدانی نویز یک فروند شناور تندرو با استفاده از اصول استاندارد اندازه گیری، اثر امواج صوتی ناشی از شناورها و دیگر منابع تولیدکننده نویز صوتی در دریاها و اقیانوس ها بر جانوان دریایی برای گونه های مختلف بررسی شده است. در این پژوهش ابتدا منابع مختلف تولید نویزگردآوری می شود و تاثیر منابع مختلف صوتی بر زیست دریا و جانوران دریایی بیان می گردد و در قسمت بعد افت انتقال در محیط با شبیه سازی محیط محاسبه میگرددو درقسمت پایانی به اندازه گیری سطح نویز سه فروند شناورتندرو در سرعت های متفاوت می‌پردازیم و در نهایت برای کاهش نویز صوتی شناور تندرو پیشنهاداتی ارایه می‌نماییم.

کلیدواژه‌ها


[1] Adler, P. M., and Thovert, J. F., “Fractures and  fracture networks,” Kluwer, Dordrecht, 1999.
[2] Torquato, S., “Random heterogeneous materials, Springer, New York, 2002.
[3] Sahimi, M., “Heterogeneous materials I and II,” Springer, New York, 2003.
[4] Sahimi, M., and Allaei, S. M. V., “Numerical simulation of wave propagation, Part I: Sequential computing,” Comput. Sci.    Eng., Vol.10, No. 66, 2008.
[5] Mckenna, M. F., Ross, D., Wiggins, S. M., and Hildebrand, J. A., “Underwater radiated noise from modern commercial ships,” J. Acoust. Soc. Am. Vol. 131, 2012, pp. 92-103.
[6] McKenna, M. F., Wiggins, S. M., and Hildebrand, J. A., “Relationship between container ship underwater noise levels and ship design, operational and oceanographic conditions,” Sci. Reports, 3, 2013.
[7] Richardson, W. J., Finley, K. J., Miller, G. W., Davis, R. A., and Koski, W. R. “Feeding social and migration behavior of bowhead whales, Balaena mysticetus, in Baffin Bay vs. the Beaufort Sea—Regions with different amount of human activity,” Mar. Mammal Sci, Vol. 11, 1995, pp. 1–45.
[8] Gisiner, R., Cudahy, E., Frisk, G., Gentry, R., Hofman, R., Popper, A., and Richardson, W. J., “Workshop on the effects of anthropogenic noise in the marine environment,” Proceedings, Office of Naval Research: Arlington, VA, USA, 1998.
[9] Buck, E. H., “Acoustic thermometry of ocean climate,” Marine Mammal Issues;  Congressional Research Service: Washington, DC, USA, 1995.
[10] Southall, B. L., Schusterman, R. J., and Kastak, D., “Acoustic communication ranges for northern elephant seals (Mirounga angustirostris),” Aquat. Mammal, No. 29, 2003, pp. 202–213.
[11] Codarin, A., Wysocki, L. E., Ladich, F., and Picciulin, M., “Effects of ambient and boat noise on hearing and communication in three fish species living in a marine protected area,” Miramare, Italy, Mar. Pollut. Bull, No. 58, 2009, pp. 1880–1887.
[12] Lucke, K., Siebert, U., Lepper, P. A., and Blanchet, M. A., “Temporary shift in masked hearing thresholds in a harbor porpoise (Phocoena phocoena) after exposure to seismic airgun stimuli,” J. Acoust. Soc. Am. 125, 2009, pp. 4060–4070.
[13] Nachtigall, P. E., Supin, A. Y., Pawloski, J., and Au, W. W., “Temporary threshold shifts after noise exposure in the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) measured using evoked auditory potentials,”  Mar. Mammal Sci, No. 20, 2004, pp. 673–687.
[14] Schwarz, A. L., and Greer, G. L., “Responses of Pacific herring, Clupea harengus pallasi, to some underwater sounds,”  Can. J. Fish. Aquat. Sci, No. 41, 1984, pp. 1183–1192.
[15] Bruintjes, R., and Radford, A. N., “Context-dependent impacts of anthropogenic noise on individual and social behaviour in a cooperatively breeding fish.” Anim. Behav, No. 85, 2013, pp. 1343–1349.
[16] Frankel, A., and Clark, C., “Behavioral  responses  of  humpback whales (Megaptera novaeangliae) to full-scale ATOC signals,” J. Acoust. Soc. Am, No. 108, 2000, pp. 1930–1937.
[17] Miller, P. J., Biassoni, N., Samuels, A., and Tyack, P. L., “Whale songs lengthen in response to sonar,” Nature, No. 405, 2000, pp. 903–903.
[18] Rodriguez, A. M., Mullor, R. S., Palomo, P. B., Baudin, E., and Lamaison, V., “New European underwater noise measurement standard developed in the AQUO project,” Ocean, 2015.
[19] Porter, M. B., “The BELLHOP manual and user’s guide: Preliminary draft, heat, light, and sound,” Research, Inc., La Jolla, CA, USA, 2011.
[20] Schmidt, H., “OASES, user guide and reference manual,” Ver. 3.1, MIT, 2004.
[21] Porter, M. B., “The KRAKEN normal mode program,” SACLANT Undersea Research Centre, 2001.
[22] Collins, M. D., “A split-step Pade solution for the parabolic equation method,” J. Acoust. Soc. Am.93, 1993, 1936-1942.
[23] Jensen, F. B., Kuperman, W. A., Porter, M. B., and, Schmidt, H, Computational Ocean Acoustics, Springer Science & Business Media ,Berlin, Germany,  2011.
[24] Collins, M. D., “A self-starter for the parabolic equation method,” JASA, Vol. 92, 1992, pp. 2069-2074.
[25] Allen, J. K., Peterson, M. L., Sharrard, G. V., Wright, D. L., and Todd, S. K., “Radiated noise from commercial ships in the Gulf of Maine: Implications for whale/vessel collisions,” J. Acoust. Soc. Am. 132, 2012, pp. 229-235.
[26] Allaei, S. M. V., and Sahimi, M., “Shape of a wave front in a heterogeneous medium,” Phys. Rev. Lett. 96, 075507, 2006.
[27] Allaei, S. M. V., Sahimi, M., and Tabar, M. R. R., “Propagation of acoustic waves as a probe for distinguishing heterogeneous media with short- and long-range correlation,” J.  Stat. Mech. P03016, 2008.
[28] Aström, J., Kellomäki, M., Alava, M., and Timonen, J., Propagation and kinetic roughening of wave fronts in disordered lattices,” Phys. Rev. E 56, 6042, 1997.
[29] Khoshhali, M., Hamzehpour, H. and Alaei, S. M. V., “Shape of wave front in two dimensional disordered fracture media,” Condense Mater Conference, Shiraz, 2010.
[30] Khoshhali, M. and Hamzehpour, H., “Wave front properties of acoustic wave in disorder fractured media,” Transp Porous Med, Springer, 2014.
[31] Parks, S. E., Clark, C. W., and Tyack, P. L., “Short- and long-term changes in right whale calling behavior: The potential effects of noise on acoustic communication,” J. Acoust. Soc. Am., No. 122, 2007, pp. 3725–3731.
[32] Tyack, P. L., Zimmer, W. M., Moretti, D., Southall, B. L., Claridge, D. E.; Durban, J. W., Clark, C. W. D’Amico, A., DiMarzio, N., and Jarvis, S., et al., “Beaked whales respond to simulated and actual navy sonar,” PLoS ONE No. 6, 2011.
doi:10.1371/ journal.pone. 0017009.
[33] Brekhovskikh, L. M., “Waves in layered media,” Academic Press, New York, 1960, p. 171.
[34] Dablain, M. A., Geophysics 51, No. 54, 1986.
[35] G. Kneib and C. Kerner, ibid. 58, No. 576, 1993.
[36] Zakaria1, A., Penrose1, J., Thomas1, F. and Wang, X., “The two dimensional numerical modeling of acoustic wave propagation in shallow water,” Australian Acoustical Society Conference, Joondalup, Australia, Nov. 2000, pp. 15-17.
[37] Wang, L. S, Robinson, S. P., Theobald, P., Lepper, P. A., Hayman, G., and Humphrey, V. F., “Measurement of radiated ship noise,” POMA 17, 070091, 2013.
http://dx.doi.org/10.1121/1.4792663