Undervannsakustikk

Undervannsakustikk er studiet av hvordan lyd forplanter seg og måles under vann. Faget kombinerer fysikk, oceanografi og marinteknikk og brukes i navigasjon, kommunikasjon, overvåking og vitenskapelig undersøkelse av havmiljøet.

Lydbølger i sjøen påvirkes av temperatur, salinitet og trykk. Lydhastigheten øker vanligvis med høyere temperatur og salinitet, og med dybde som øker trykket. Gjennomsnittlig hastighet ligger rundt 1500 meter per sekund, men varierer etter forholdene. Endringer i lydhastigheten med dybden gir refraksjon av lydbølger, slik at baner buer og kan oppholde seg i spesielle lag, for eksempel i dyplydkanalen (SOFAR-kanalen), som muliggjør langtrekkende spredning.

Instrumentering og metoder inkluderer undervannshydrofoner og transducere for både aktive og passive målinger. Aktive systemer sender lydpulser (sonarer), mens passive systemer bare lytter. Vanlige teknikker er ekko-søking, sonar og undervannskartlegging, samt maritim akustisk tomografi for å trekke ut temperatur- og salinitetsprofiler og dynamikken i havet. Teoretisk behandling omfatter stråleteori, normalmodus og parabolisk ligning.

Anvendelser spenner fra militær og kommersiell navigasjon til undervannskommunikasjon og geofysikk. Innen havforskning brukes undervannsakustikk for å studere havstrømmer, temperaturfelt og marine biosignaler. Støy fra naturen og menneskelig aktivitet som skipsfart og industrivirksomhet er sentrale faktorer både for datatolkning og for vurdering av påvirkning på marine arter. Fagfeltet utvikles kontinuerlig med forbedret sensorteknologi og signalbehandling.