Учёные научились «слушать» океанские волны для составления карт

Под поверхностью океана скрывается целая симфония акустических сигналов, недоступных человеческому уху. Автор: Елена Жукова

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработали метод отслеживания океанских волн с помощью их низкочастотных акустических и сейсмических сигнатур. Результаты исследования опубликованы в Geophysical Journal International.

Прибрежные волны генерируют не только слышимый звук, но и инфразвук (ниже 20 Гц), распространяющийся по воздуху, и сейсмические волны, проходящие через грунт. Учёные считают, что эти сигналы связаны с колебаниями пузырьков воздуха, которые образуются при разрушении волн.

«Все эти пузырьки колеблются из-за перепада давления, расширяясь и сжимаясь практически синхронно», — пояснил ведущий автор исследования Джереми Франкёр.

Команда развернула массив датчиков в заповеднике Коал Ойл Пойнт для записи инфразвуковых и сейсмических волн. Синхронизируя данные с видеозаписью побережья, они смогли идентифицировать характерные сигналы, соответствующие моменту разрушения волн.

Сигналы проявлялись как повторяющиеся импульсы в диапазоне 1-5 Гц и были достаточно интенсивными — эквивалентными шуму оживлённого движения (74-88 дБ) или шумному производству (94-100 дБ) в слышимом диапазоне.

«Интересно, что большая часть энергии волн генерируется именно в инфразвуковом диапазоне», — отметил Франкёр.

С помощью метода обратной миграции во времени исследователи смогли точно определить источник сигналов — каменистую отмель в заповеднике. Учёные предполагают, что особенности рельефа дна в этом месте заставляют множество волн разбиваться одновременно, создавая синхронизированные акустические импульсы.

В перспективе эта технология может стать основой для системы мониторинга морских условий, работающей в темноте и тумане, когда видеонаблюдение невозможно.

Дополнительная информация: Jeremy W Francoeur et al, Identification of transient seismo-acoustic signals from crashing ocean waves: template matching and location of discrete surf events, Geophysical Journal International (2025). DOI: 10.1093/gji/ggaf317

Источник: University of California - Santa Barbara