Propagação acústica em um vórtice ciclônico de mesoescala da Corrente do Brasil

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorCalado, Leandro-
Autor(es): dc.contributorRibeiro, Carlos Eduardo Parente-
Autor(es): dc.contributorBarreira, Leonardo Martins-
Autor(es): dc.contributorXavier, Benevides Colella-
Autor(es): dc.contributorXavier, Fábio Contrera-
Autor(es): dc.creatorRodrigues, Vanessa Bach-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:48:24Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:48:24Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-01-24-
Data de envio: dc.date.issued2022-01-24-
Data de envio: dc.date.issued2017-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/24309-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/777979-
Descrição: dc.descriptionVórtices ciclônicos de mesoescala podem causar influencias significativas no campo acústico e, consequentemente, nas perdas na propagação do som ao longo da coluna d’´agua. Estas feições de mesosescala são recorrentes na região sudeste do Brasil, como o vórtice de Cabo Frio (VCF), e podem alterar a estrutura termohalina das camadas superficiais do oceano através da elevação das isopicnais e ocasionar intensos gradientes de temperatura entre o centro e as bordas. Neste trabalho, foi avaliado o efeito do intenso gradiente termohalino do VCF, através de dados reais e simulados, na propagação de sinais acústicos. Para isso, dois conjuntos de dados foram utilizados como campo inicial para o modelo acústico (Traceo): dados provenientes de um modelo hidrodinâmico (ROMS) - para simular o campo de velocidade do som - e dados coletados in situ. No modelo acústico foram realizadas simulações nas frequências de 100 Hz e de 1500 Hz. Para analisar as perdas na propagação através de diferentes perspectivas, os resultados foram separados em dois cenários. No cenário I, as perdas na propagação foram analisadas ao longo de um perfil vertical que atravessa o vórtice, em uma análise 2D. No Cenário II, foi realizada uma análise Nx2D, a partir de seções semi circulares horizontais nas profundidades de 50 e 200 metros, que correspondem a camada de mistura e a termoclina, respectivamente. Por fim, foram gerados mapas de probabilidade de detecção para ambos os cenários. O VCF apresentou influencia na perda do sinal acústico emitido nas frequências de 100 Hz e 1500 Hz; onde o início das perdas de propagação do sinal ocorreu quando os raios acústicos encontraram a frente de temperatura, na borda do vórtice e tornaram-se ainda mais significativa a partir do centro do vórtice. O vórtice observado (proveniente de dados in situ) causou menores perdas na propagação de sinal (de até 120 dB) quando comparado ao xvii vórtice simulado (de até 160 dB). De uma maneira geral, a presença de vórtices ciclônicos causaram uma perda média de propagação de até 20 dB a mais que na ausência dessas feições, principalmente devido a refração das ondas acústicas a partir do máximo gradiente t´térmico. Pode-se afirmar então que os vórtices ciclônicos provenientes de modelagem numérica e de dados in situ influenciaram da mesma forma as perdas na propagação em uma coluna de ´agua e as chances de um alvo submarino ser detectado; o que confirma que modelos numéricos hidrodinâmicos podem certamente ser utilizados para representar a estrutura de feições de mesoescala em experimentos acústicos.-
Descrição: dc.descriptionCAPES-
Descrição: dc.descriptionMesoscale cyclonic eddies may cause significant influences in the acoustic field and in the transmission loss of sound along a water column. These mesoscale features are common in the southeastern region of Brazil, such as the Cabo Frio eddy. These features change thermohaline structure of the ocean surface layers by raising the isopycnals and cause intense temperature gradients between the center and edges. The goal of this work is to study the effect of the intense thermohaline gradient of the Cabo Frio eddy, using real and simulated data, in the propagation of acoustic signals. Thus, two sets of data were used as the initial field for the acoustic model (Traceo): hydrodynamic model (ROMS) data - to simulate the sound velocity field - and in situ data. Several acoustic model simulations were performed for frequencies of 100 Hz and 1500 Hz, and transmission loss variations were analyzed through different perspectives (Scenarios). In the first Scenario, the transmission loss was studied along a vertical 2D profile section which crosses the eddy, while in second one was semicircular horizontal sections were performed at depths of 50 and 200 meters, which correspond to a mixed layer and a thermocline, respectively. From results, one can check that Cabo Frio eddy has influenced the acoustic signal loss in both frequencies of transmission; and the raising of transmission loss occurred when the acoustic rays encountered the temperature front at the edge of the eddy, becaming even more significant from the center of the eddy. The observed eddy has caused less transmission loss (up to 120 dB) than the simulated eddy (up to 160 dB). In general, cyclonic eddies caused an average transmission loss of 20 dB more than when it is not present, mainly due to acoustic waves refraction from the maximum thermal gradient. It can be said that eddies provenient both from numerical modeling and data in situ xix influenced in the same way the transmission loss in a column water and the chances of a target being detected, confirming that hydrodynamic numerical models can be used to represent the stucture of mesoscale features in acoustic experiments.-
Descrição: dc.description97-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherNiterói-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectPerdas de Propagação-
Palavras-chave: dc.subjectModelagem Acústica-
Palavras-chave: dc.subjectVórtices-
Palavras-chave: dc.subjectModelagem acústica-
Palavras-chave: dc.subjectVórtice-
Palavras-chave: dc.subjectPerda de propagação-
Palavras-chave: dc.subjectEddies-
Palavras-chave: dc.subjectTransmission Loss-
Palavras-chave: dc.subjectAcoustic Modeling-
Título: dc.titlePropagação acústica em um vórtice ciclônico de mesoescala da Corrente do Brasil-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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