Canale SOFAR

Il canale SOFAR (Sound Fixing and Ranging channel, "canale di fissazione ed oscillazione sonora"), o canale sonoro profondo (deep sound channel, DSC),^[1] 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 onde sonore a bassa frequenza all'interno del canale possono viaggiare per migliaia di miglia prima di dissiparsi.^[2] 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.^[3]

La velocità del suono in funzione della profondità in una posizione a nord delle Hawaii nell'Oceano Pacifico, tratta dal 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 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.

Vicino alle Bermuda, l'asse del canale sonoro si presenta ad una profondità intorno ai 1.000 metri. Nelle acque temperate, l'asse è più basso, ed alle alte latitudini (circa al di sopra di 60°N o al di sotto di 60°S) raggiunge la supeficie.

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 rislutato, le onde sonore tracciano un percorso che oscilla da un capo all'altro dell'asse del canale SOFAR. Questo rpincipio è simile alla trasmissione a lunga distanza della luce in una fibra ottica.

Misteriosi suoni a bassa frequenza, attribuiti alle megattere e ad altre balene, sono un evento comune nel canale. Gli scienziati credono che le megattere possano immegersi fino a questo canale e "cantare" per comunciare con altre megattere a molti chilometri di distanza.^{[senza fonte]}

Durante la Seconda guerra mondiale, Maurice Ewing suggerì che il lancio nell'oceano di una piccola sfera di metallo (chiamata bomba SOFAR) specificamente progettata per implodere nel canale SOFAR, potesse essere usato come segnale di pericolo segreto da parte dei piloti abbattutti.^[4]

Il romanzo Caccia a Ottobre Rosso descrive l'uso del canale SOFAR nel rilevamento dei sottomarini.

L'ipotesi sull'esistenza di un canale simile nell'atmosfera superiore, teorizzata da Ewing, condusse al Progetto Mogul, portato avanti dal 1947 fino alla fine del 1948.

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 suo in maniera molto eficiente, particolarmente alle basse frequenze, cioè a meno di alcune centinaia di Herz.

Note

1. ^ Navy Supplement to the DOD Dictionary of Military and Associated Terms (PDF), Department Of The Navy, August 2006, NTRP 1-02. Errore nelle note: Parametro "1-02" non valido nel tag <ref>. I parametri supportati sono: dir, follow, group, name.
2. ^ The Heard Island Feasibility Test, su scitation.aip.org, Acoustical Society of America, 1994.
3. ^ [http://rav.sio.rssi.ru/leon/brekhc.htm CITATION FOR LEONID MAXIMOVICH BREKHOVSKIKH ...for pioneering contributions to wave propagation and scattering]
4. ^ Sound Channel, SOFAR, and SOSUS, su muller.lbl.gov, Robert A. Muller. URL consultato il 14 aprile 2007.

Voci correlate

• Termoclino

Collegamenti esterni

• The SOFAR or deep sound channel, from NOAA
• A sound pipeline, from the National Academy of Sciences
• SOSUS, the "Secret Weapon" of Underwater Surveillance by Edward C. Whitman. Undersea Warfare
• Richard Muller, UC Berkeley-- lecture on waves, SOFAR and the Roswell UFO Incident