Canale SOFAR: differenze tra le versioni

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Il '''canale SOFAR''' (''Sound Fixing and Ranging channel'', "canale di fissazione ed oscillazione sonora"), o '''canale sonoro profondo''', CSP (''deep sound channel'', ''DSC''),<ref name="NTRP 1-02">{{cita libro

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|titolo = Navy Supplement to the DOD Dictionary of Military and Associated Terms

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Il '''canale SOFAR''' (''Sound Fixing and Ranging channel'', "canale di fissazione ed oscillazione sonora"), o '''canale sonoro profondo''' (''deep sound channel'', ''DSC''),<ref name=NTRP 1-02>{{cita libro

|anno = 2006

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|id=NTRP 1-02}}</ref> è uno strato orizzontale di acqua nell'oceano ad una profondità in cui la [[velocità del suono]] è minima. Il canale SOFAR agisce come una [[guida d'onda]] per il suono, e le [[Onda sonora|onde sonore]] a bassa frequenza all'interno del canale possono viaggiare per migliaia di miglia prima di dissiparsi.<ref>{{cita web

|url=http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JASMAN000096000004002330000001&idtype=cvips&gifs=yes

|anno=1994

|editore=Acoustical Society of America

|titolo=The Heard Island Feasibility Test}}</ref> Questo fenomeno è un importante fattore nella [[guerra sottomarina]]. Il canale sonoro profondo fu scoperto e descritto indipendentemente da [[Maurice Ewing]] e [[Leonid Brekhovskikh]] negli [[anni 1940]].<ref>[http://rav.sio.rssi.ru/leon/brekhc.htm CITATION FOR LEONID MAXIMOVICH BREKHOVSKIKH ...for pioneering contributions to wave propagation and scattering] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20091023173108/http://rav.sio.rssi.ru/leon/brekhc.htm |data=23 ottobre 2009 }}</ref>

...for pioneering contributions to wave propagation and scattering]</ref>

[[ImmagineFile:SOFAR.png|thumb|200px|La velocità del suono in funzione della profondità in una posizione a nord delle Hawaii nell'[[Oceano Pacifico]], tratta dal ''[[:en:World Ocean Atlas|World Ocean Atlas]]'' 2005. L'asse del canale SOFAR è ad una profondità di ca. 750 m.]]

Il canale SOFAR è imperniato sulla profondità dove l'effetto cumulativo della [[temperatura]] e della [[pressione idrostatica]] (e, in minor misura, della [[salinità]]) si combinano per creare la regione di minima velocità del suono nella [[Dominio pelagico|colonna d'acqua]]. La pressione nell'oceano aumenta linearmente con la profondità, ma la temperatura è più variabile, calando generalmente rapidamente nel [[termoclino]] principale dalla superficie a circa mille metri di profondità, rimanendo poi quasi immutata da là al fondale oceanico nel [[mare profondo]]. Vicino alla superficie, la temperatura in rapido calo determina una diminuzione della velocità del suono, ovvero un gradiente negativo della velocità del suono. Con l'aumento della profondità, la pressione crescente determina un aumento della velocità del suono, ovvero un gradiente positivo della velocità del suono. La profondità dove la velocità del suono è al minimo è chiamata asse del canale sonoro.

<!-- The SOFAR channel is centered on the depth where the cumulative effect of [[temperature]] and [[water pressure]] (and, to a smaller extent, [[salinity]]) combine to create the region of minimum sound speed in the [[Pelagic zone|water column]]. Pressure in the ocean increases linearly with depth, but temperature is more variable, generally falling rapidly in the main [[thermocline]] from the surface to around a thousand meters deep, then remaining almost unchanged from there to the ocean floor in the [[deep sea]]. Near the surface, the rapidly falling temperature causes a decrease in sound speed, or a negative [[sound speed gradient]]. With increasing depth, the increasing pressure causes an increase in sound speed, or a positive sound speed gradient. The depth where the sound speed is at a minimum is called the sound channel axis.

NearVicino alle [[Bermuda]], thel'asse sounddel channelcanale axissonoro occurssi atpresenta aad depthuna ofprofondità aroundintorno 1000ai meters1.000 Inmetri. temperateNelle watersacque temperate, thel'asse axisè ispiù shallowerbasso, anded atalle highalte latitudeslatitudini (abovecirca aboutal di sopra di 60°N oro belowal di sotto di 60°S) itraggiunge reachesla the surfacesuperficie.

Il suono si propaga nel canale per [[rifrazione]], il che fa viaggiare il suono stesso vicino alla profondità con la velocità minore. Se un'onda sonora si propaga lontano da questo canale orizzontale, la parte dell'onda più distante dall'asse del canale viaggia più velocemente, cosicché l'onda ritorna verso l'asse del canale. Come risultato, le onde sonore tracciano un percorso che oscilla da un capo all'altro dell'asse del canale SOFAR. Questo principio è simile alla trasmissione a lunga distanza della luce in una [[fibra ottica]].

Sound propagates in the channel by [[refraction]] of sound, which makes sound travel near the depth of slowest speed. If a sound wave propagates away from this horizontal channel, the part of the wave furthest from the channel axis travels faster, so the wave turns back toward the channel axis. As a result, the sound waves trace a path that oscillates across the SOFAR channel axis. This principle is similar to long distance transmission of light in an [[optical fiber]].

Misteriosi [[Suono|suoni]] a bassa frequenza, attribuiti alle [[Megattera|megattere]] e ad altre balene, sono un evento comune nel canale. Gli scienziati credono che le megattere possano immergersi fino a questo canale e "cantare" per comunicare con altre megattere a molti chilometri di distanza.{{Citazione necessaria|date=August 2007}}

Mysterious low-frequency [[sound]]s, attributed to [[Humpback Whale|humpback whales]] and other baleen whales, are a common occurrence in the channel. Scientists believe humpback whales may [[diving|dive]] down to this channel and "sing" to communicate with other humpback whales many kilometers away.{{Fact|date=August 2007}}

DuringDurante la [[Worldseconda Warguerra IImondiale]], Dr. [[Maurice Ewing]] suggestedsuggerì thatche droppingil intolancio thenell'oceano oceandi auna smallpiccola metalsfera spheredi metallo (called achiamata [[Sofarbomba bombSOFAR]]) specificallyspecificamente designedprogettata toper implodeimplodere atnel thecanale SOFAR channel, couldpotesse essere usato become usedsegnale asdi apericolo secretsegreto distressda signalparte bydei downedpiloti pilotsabbattuti.<ref>

{{citecita web

|titolo title = Sound Channel, SOFAR, and SOSUS

| url = http://muller.lbl.gov/teaching/Physics10/old%20physics%2010/pages/SoundChannel.html

|editore publisher = Robert A. Muller

|accesso = 14 aprile 2007

| accessdate = 2007-04-14}}</ref>

|urlmorto = sì

|urlarchivio = https://web.archive.org/web/20070516095529/http://muller.lbl.gov/teaching/Physics10/old%20physics%2010/pages/SoundChannel.html

|dataarchivio = 16 maggio 2007

}}</ref>

TheIl novelromanzo ''[[TheCaccia Hunta forOttobre Red OctoberRosso]]'' describesdescrive the usel'uso ofdel thecanale SOFAR channelnel inrilevamento submarinedei detectionsottomarini.

TheL'ipotesi conjectureddell'esistenza existencedi ofun acanale similar channel in thesimile nell'[[upperAtmosfera atmosphereterrestre|alta atmosfera]], theorizedteorizzata by Dr.da Ewing, ledcondusse toal [[ProjectProgetto Mogul]], carriedportato outavanti fromdal [[1947]] untilfino latealla fine del [[1948]].

[[File:Rays test.gif|thumb|upright=2.7|center|Gli impulsi acustici viaggiano a grandi distanze nell'oceano perché sono intrappolati in una "[[guida d'onda]]" acustica. Ciò significa che quando gli impulsi acustici si avvicinano alla superficie sono rimandati verso il fondo, e quando si avvicinano al fondo dell'oceano sono rimandati verso la superficie. L'oceano conduce il suono in maniera molto efficiente, particolarmente alle basse frequenze, cioè a meno di alcune centinaia di Herz.]]

[[Image:Rays test.gif|thumb|600px|center|Acoustic pulses travel great distances in the ocean because they are trapped in an acoustic "[[wave guide]]". This means that as acoustic pulses approach the surface they are turned back towards the bottom, and as they approach the ocean bottom they are turned back towards the surface. The ocean conducts sound very

efficiently, particularly sound at low frequencies, i.e., less than a few hundred Hz.]]

==Termini correlati==

Terminologia correlata al SOFAR o canale sonoro profondo dal ''Navy Supplement to the DOD Dictionary of Military and Associated Terms'' ("Supplemento della Marina al Dizionario del Dipartimento della Difesa dei termini militari e associati") degli Stati Uniti:<ref name="NTRP 1-02"/>

;limitato dal fondo (''bottom limited''): Una situazione che esiste quando il fondo oceanico si presenta ad una profondità inferiore a quella critica. Si impedisce alla propagazione nella zona di convergenza di avvenire. La propagazione nel canale sonoro profondo è ristretta ad una sorgente profonda.

;profondità coniugata (''conjugate depth''): Per una sorgente al di sotto della profondità dello strato sonoro, quella profondità sotto l'asse del canale sonoro profondo in cui la velocità del suono uguaglia la velocità in corrispondenza della profondità della sorgente.

;zona di convergenza (''convergence zone''): Quella regione in cui i raggi sonori, rifratti dalle profondità, ritornano alla superficie. Essi sono focalizzati presso o vicino alla superficie ad intervalli successivi. Una zona di convergenza è un canale di trasmissione del suono nell'oceano profondo (da 850 a 4.500 metri) prodotto dalla combinazione dei cambiamenti di pressione e temperatura.

;frequenza d'interruzione (''cutoff frequency''): Quella frequenza al di sotto della quale un segnale acustico tenderà a non essere intrappolato in uno strato o dotto e che è funzione della profondità dello strato.

;profondità critica (''critical depth''): La profondità al di sotto dell'asse del canale sonoro profondo (CSP) alla quale la velocità del suono è la stessa che è alla profondità dello strato sonico. La profondità critica è il fondo del CSP.

;strato profondo (''deep layer''): In acustica subacquea, lo strato di acqua tra il bordo inferiore del termoclino principale ed il fondo dell'oceano. È caratterizzato da una temperatura quasi costante ed un gradiente della velocità del suono positivo causato dalla pressione.

;eccesso di profondità, EP (''depth excess'', DE): In acustica subacquea: 1. La differenza tra la profondità del fondale e la profondità alla quale la velocità del suono è uguale o alla velocità di superficie quando non c'è profondità dello strato, o la velocità massima nello strato di superficie. 2. La differenza tra la profondità alla quale si ripresenta la velocità massima del suono vicino alla superficie e la profondità del fondale. Si applica alla propagazione nella zona di convergenza.

;profondità richiesta (''depth required''): In acustica subacquea, la profondità minima richiesta perché esista una zona di convergenza affidabile. È da 200 a 300 [[Braccio (unità di misura)|braccia]] sotto la profondità critica.

;perdita di diffrazione (''diffraction loss''): La perdita di energia sonora che avviene quando i raggi sonori che viaggiano in un canale sonoro sperimentano una dispersione fuori dal canale e quindi fuori dal fronte dell'onda principale.

;accrescimento in discesa (''downslope enhancement''): L'energia acustica da una sorgente in acque poco profonde cambia da un percorso di rimbalzo sul fondo ad una zona di convergenza o ad un percorso in un canale sonoro mentre viaggia verso acque più profonde e si concentra lungo la discesa verso un ricevitore in acque profonde. Chiamato anche effetto megafono. Vedi accrescimento in salita.

;mezzo canale (''half channel''): Nell'acustica subacquea, una condizione di rifrazione verso l'alto in cui il gradiente della velocità del suono è positivo per tutto il tragitto dalla superficie al fondo. In un mezzo canale, le onde sonore si comportano come se fossero in un dotto di superficie molto spesso.

;profondità limitante (''limiting depth''): In acustica subacquea, la profondità al di sotto dell'asse del canale sonoro profondo in cui la velocità suono uguaglia la velocità massima del suono vicino alla superficie.

;raggio limitante (''limiting ray''): In acustica subacquea, il raggio sonoro che diviene tangente alla profondità in cui la velocità del suono è al massimo; esso delimita il confine esterno dei raggi sonori diretti (prima della riflessione).

;dotto di superficie, DS (''surface duct'', SD): In acustica subacquea, una zona al di sotto della superficie del mare in cui i raggi sonori sono rifratti verso la superficie e poi riflessi. I raggi sono alternativamente rifratti e riflessi lungo il dotto verso l'esterno a distanze relativamente lontane dalla sorgente sonora.

;zona d'ombra (''shadow zone''): In acustica subacquea, una regione in cui penetra pochissima energia sonora, a seconda della forza del confine inferiore del dotto di superficie. Di solito è delimitata dal confine inferiore del dotto di superficie e dal raggio limitante. Ci sono due zone d'ombra: la superficie marina, sotto la quale un'ombra è proiettata dalla superficie nel campo sonoro di una sorgente poco profonda, ed il fondo del mare profondo, che produce una zona d'ombra nell'acqua soprastante che rifrange verso l'alto.

;profondità di strato sonico, PSS (''sonic layer depth'', SLD): La profondità della massima velocità del suono vicino alla superficie al di sopra del canale sonoro profondo.

;canale sonoro (''sound channel''): In acustica subacquea, quella regione nella colonna d'acqua in cui la velocità del suono prima decresce ad un valore minimo con la profondità e poi aumenta di valore, a causa della pressione. Sopra la profondità del valore minimo, i raggi sonori sono piegati verso il basso; sotto la profondità del valore minimo i raggi sono piegati verso l'alto, finendo intrappolati in questo canale e permettendo la loro rilevazione a maggiori distanze dalla sorgente sonora.

;asse del canale sonoro (''sound channel axis''): La profondità della minima velocità del suono all'interno di un canale sonoro. Abbreviato in ACSP per l'asse del canale sonoro profondo (''deep sound channel axis'', DSCA) o in ACSS per l'asse del canale sonoro secondario (''secondary sound channel axis'', SSCA).

;ombreggiatura topografica (''topographic shading''): La perturbazione della zona di convergenza (ZC) o della propagazione nel canale sonoro profondo da parte di caratteristiche del fondale quali montagne sottomarine, guyot, dorsali o isole. Questa perturbazione causa grandi zone di ombra. L'eccesso di profondità è distrutto per la propagazione nella ZC quando una sorgente è a metà della distanza della ZC da tale caratteristica del fondale.

;accrescimento in salita (''upslope enhancement''): L'energia acustica di una sorgente in acque profonde cambia da una zona di convergenza o da un percorso in un canale sonoro ad un percorso di rimbalzo sul fondo mentre il fondo si riduce di profondità e si concentra lungo la salita verso un ricevitore in acque poco profonde. Noto anche come effetto megafono inverso.

;profondità di vertice (''vertex depth''): In acustica subacquea, la profondità dell'acqua alla quale un raggio sonoro rifratto diviene orizzontale.

==Related terms==

Terminology related to The SOFAR or deep sound channel from the United States' ''Navy Supplement to the DOD Dictionary of Military and Associated Terms'':<ref name=NTRP 1-02/>

;bottom limited: A situation that exists when the ocean bottom occurs at a depth less than the critical depth. Convergence zone propagation is prevented from occurring. Deep sound channel propagation is restricted to a deep source.

;conjugate depth: For a source below the sonic layer depth, that depth below the deep sound channel axis where the sound speed equals the speed at the source depth.

;convergence zone: That region in the deep ocean where sound rays, refracted from the depths, return to the surface. They are focused at or near the surface in successive intervals. A convergence zone is a sound-transmission channel in the deep ocean [2,500 to 15,000 feet (850 to 4,500 meters)] produced by the combination of pressure and temperature changes.

;cutoff frequency: That frequency below which an acoustic signal will tend not to be trapped in a layer or duct and is a function of the depth of the layer.

;critical depth: The depth below the deep sound channel (DSC) axis at which the sound speed is the same as it is at the sonic layer depth. The critical depth is the bottom of the DSC.

;deep layer: In underwater acoustics, the layer of water between the lower edge of the main thermocline and the ocean bottom. It is characterized by a nearly constant temperature and a positive sound-speed gradient caused by pressure.

;depth excess (DE): In underwater acoustics, 1. The difference between the bottom depth and the depth at which the sound velocity is equal to either the surface velocity when there is no layer depth, or the maximum velocity in the surface layer. 2. The difference between the depth at which the maximum near-surface sound velocity recurs and the bottom depth. It is applied to convergence zone propagation.

;depth required: In underwater acoustics, the minimum depth required for a reliable convergence zone to exist. It is 200 to 300 [[fathom]]s below the critical depth.

;diffraction loss: The loss of sound energy that occurs when sound rays traveling in a sound channel experience leakage out of the channel and thus out of the main wave front.

;downslope enhancement: Acoustic energy from a source in shallow water changes from a bottom bounce path to a convergence zone or sound channel path as it travels to deeper water and is concentrated down the slope to a receiver in deep water. Also called the megaphone effect. See upslope enhancement.

;half channel: In underwater acoustics, an upward-refracting condition where the sound-speed gradient is positive from the surface all the way to the bottom. In a half channel, sound waves behave as if in a very thick surface duct.

;limiting depth: In underwater acoustics, the depth below the deep sound channel axis where the sound speed equals the maximum near-surface sound speed.

;limiting ray: In underwater acoustics, the sound ray that becomes tangent at the depth where the sound speed is at maximum; it delimits the outer boundary of direct (before reflection) sound rays.

;surface duct (SD): In underwater acoustics, a zone below the sea surface where sound rays are refracted toward the surface and then reflected. The rays alternately are refracted and reflected along the duct out to relatively long distances from the sound source.

;shadow zone: In underwater acoustics, a region in which very little sound energy penetrates, depending upon the strength of the lower boundary of the surface duct. It is usually bounded by the lower boundary of the surface duct and the limiting ray. There are two shadow zones: the sea surface, beneath which a shadow is cast by the surface in the sound field of a shallow source, and the deep-sea bottom, which produces a shadow zone in the upward-refracting water above it.

;sonic layer depth (SLD): The depth of maximum near-surface sound speed above the deep sound channel.

;sound channel: In underwater acoustics, that region in the water column where the sound speed first decreases to a minimum value with depth and then increases in value, due to pressure. Above the depth of minimum value, sound rays are bent downward; below the depth of minimum value, rays are bent upward, resulting in the rays being trapped in this channel and permitting their detection at great ranges from the sound source.

;sound channel axis: The depth of minimum sound speed within a sound channel. Abbreviated as DSCA for the deep sound channel axis or SSCA for the secondary sound channel axis.

;topographic shading: The disruption of convergence zone (CZ) or deep sound channel propagation by ocean bottom features such as seamounts, guyots, ridges, or islands. This disruption causes large shadow zones. Depth excess is destroyed for CZ propagation when a source is one-half the CZ range from such a bottom feature.

;upslope enhancement: Acoustic energy from a source in deep water changes from a convergence zone or sound channel path to a bottom bounce path as the bottom shoals and is concentrated up the slope to a receiver in shallow water. Also known as the inverse megaphone effect.

;vertex depth: In underwater acoustics, the depth in the water at which a refracted sound ray becomes horizontal.

-->

==Note==

<references />

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==Collegamenti esterni==

* {{en}} [https://web.archive.org/web/20090507035154/http://www.pmel.noaa.gov/vents/acoustics/tutorial/11-sofar.html TheIl SOFAR oro deepcanale soundsonoro channelprofondo], fromdal [[NOAA]]

* {{en}} [https://web.archive.org/web/20110718062813/http://www.beyonddiscovery.org/content/view.page.asp?I=224 AUna soundconduttura pipelinesonora], from thedalla [[United States National Academy of Sciences|National Academy of Sciences]]

* {{en}} [https://web.archive.org/web/20070203040308/http://www.chinfo.navy.mil/navpalib/cno/n87/usw/issue_25/sosus.htm SOSUS, the "Secret Weapon" of Underwater Surveillance] bydi Edward C. Whitman. ''Undersea Warfare''

*[http {{cita web|url=https://www.youtube.com/watch?v=EuhccACOd1U&feature=PlayList&p=DE0461C8581CD884&playnext=1&index=13 |titolo=Richard Muller, UC Berkeley-- lectureconferenza onsu wavesonde, SOFAR ande the Roswelll'incidente dell'UFO Incident]di Roswell|lingua=en}}

{{Portale|guerra|marina}}

[[Categoria:Oceanografia]]

[[Categoria:Armamenti navali]]

[[Categoria:Strumenti di navigazione]]

[[de:SOFAR-Kanal]]

[[pt:Canal SOFAR]]

[[ru:Подводный звуковой канал]]