Väitös: Tuuli kohisee murtovedessä eri tavalla kuin valtamerellä
06.03.2012
Tuulen aiheuttaman vedenalaisen kohinan riippuvuus tuulen voimakkuudesta on matalassa murtovedessä erilainen kuin valtamerissä. Erot johtuvat pääasiassa murtuvien aaltojen synnyttämistä pienistä kuplista, joiden määrä on suhteellisesti pieni vähäsuolaisessa merivedessä. Voimakkaimmilla tuulilla murtoveden ja valtameren kohinaspektrit ovat kuitenkin tasoltaan melko yhteneviä.
Tuulen aiheuttaman vedenalaisen kohinan riippuvuus tuulen voimakkuudesta on matalassa murtovedessä erilainen kuin valtamerissä. Erot johtuvat pääasiassa murtuvien aaltojen synnyttämistä pienistä kuplista, joiden määrä on suhteellisesti pieni vähäsuolaisessa merivedessä. Voimakkaimmilla tuulilla murtoveden ja valtameren kohinaspektrit ovat kuitenkin tasoltaan melko yhteneviä.
Tietoa vedenalaisesta kohinatasosta tarvitaan erilaisten vedenalaisten kuuntelu-, kaikuluotaus- ja kommunikaatiojärjestelmien suorituskyvyn laskennallisissa arvioissa. Tutkimuksen tuloksia käytetään ensisijaisesti erilaisten vedenalaisten akustisten järjestelmien suorituskyvyn optimointiin.
Mittaustulokset määrittävät myös vedenalaisen kohinan luonnollisen vaihteluvälin, jota voidaan hyödyntää esimerkiksi arvioitaessa merinisäkkäiden äänten kuuluvuusetäisyyksiä tai ihmisen aiheuttaman vedenalaisen melun vaikutuksia meren eläimistöön.
Ari Poikosen väitöstutkimuksessa käytetyllä kuplamallilla osoitettiin numeerisesti ensi kertaa kohinaspektrien tyypillisen jyrkkyyden S ~ 1/f2 yhteys meriveden kuplakokojakauman jyrkkyyteen n(a) ~ 1/a(3/2).
Tuulen aiheuttamaa vedenalaista kohinaa tutkittiin Suomenlahden matalissa murtovesissä laajalla taajuusalueella. Tavoitteena oli saada systemaattista tietoa kohinatasosta ja sen ominaisuuksista. Kohinamittauksia tehtiin kaikkina vuodenaikoina, mutta ajallista riippuvuutta ei kohinatasoissa havaittu.
Väitöstilaisuus
Tekniikan lisensiaatti Ari Poikonen väittelee Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa perjantaina 9.3.2012 klo 12 salissa S1 (Otakaari 5A, Espoo).
Väitöskirjan otsikko on “Tuulen matalassa murtovedessä aiheuttaman vedenalaisen kohinan mittaus, analyysi ja mallinnus” (englanniksi “Measurements, analysis and modeling of wind-driven ambient noise in shallow brackish water”).
Aalto-yliopiston kirjasto, elektroniset väitöskirjat:
http://otalib.aalto.fi/en/collections/e-publications/dissertations/
Lisätietoa
- Ari Poikonen, puh. 040 744 6977, ari.poikonen [at] kolumbus [dot] fi
