MEM-279 Εισαγωγή στην Ακουστική Ωκεανογραφία

Κατεύθυνση	Μαθηματικών	Εφαρμοσμένων Μαθηματικών
Είδος	Επιλογής Κορμού (Κ8)	Επιλογής Προχωρημένο
Έτος/εξάμηνο	4ο / Χειμερινό
ECTS/Διδακτικές μονάδες	8 / 4
Ώρες διαλέξεων/εργαστηρίων	4 / 0
Προαπαιτού­μενα μαθήματα	Κανένα
Συνιστώμενα μαθήματα	MEM-101, MEM-105, MEM-107, MEM-108, MEM-271
Μέθοδος διδασκαλίας	Διαλέξεις
Μέθοδος αξιολόγησης	Τελική εξέταση, εξετάσεις προόδου

Μαθησιακά αποτελέσματα

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές:

• Θα έχουν αποκτήσει γενικές γνώσεις για τη χρήση του ήχου στην παρακολούθηση του θαλάσσιου περιβάλλοντος.
• Θα γνωρίζουν τις αρχές λειτουργίας των ηχοβολιστικών συσκευών και το μαθηματικό υπόβαθρο που χρειάζεται για την ανάπτυξη του σχετικού λογισμικού που τις υποστηρίζει.
• Θα μπορούν να υπολογίζουν και να αναλύουν ανακλάσεις ακουστικών κυμάτων από διεπιφάνειες καθώς και να υπολογίζουν τη διάδοση ηχητικών ακτίνων στη θάλασσα.
• Θα έχουν αποκτήσει βασικές γνώσεις επεξεργασίας ακουστικών κυμάτων και θα μπορούν να κατανοούν όλες τις έννοιες που σχετίζονται με αυτές στις βασικές πρακτικές εφαρμογές της ακουστικής ωκεανογραφίας.

Περιεχόμενο

•    Περιγραφή του θαλάσσιου περιβάλλοντος      
  • Στρωματοποίηση του θαλασσινού νερού. 
      
  •   Περιγραφή του πυθμένα της επιφάνειας της θάλασσας και στοιχεία από τη ζωή στη 
θάλασσα. 
     
•    Ακουστικές διαταραχές στο θαλάσσιο περιβάλλον
  •    Η φύση των διαταραχών  
       
  •    Ακουστικά κύματα    
                    
  •    Σύνθεση ακουστικών πηγών 
             
•      Ακουστικά κύματα στο θαλάσσιο περιβάλλον
  •   Ακουστική εξίσωση
                         
  •  Στοιχειώδεις λύσεις της ακουστικής εξίσωσης  
  •   Διατμητικά κύματα  
                       
  •  Ανάκλαση/διάδοση επίπεδων κυμάτων ανάμεσα σε διεπιφάνειες  
      
  •  Διάδοση σε μεγάλες αποστάσεις - γεωμετρική ακουστική  -ηχητικές ακτίνες 
                
  •  Φυσική εξασθένηση του ήχου 
   
  • Εξίσωση sonar
              
•    Ακουστικά σήματα
  •             Τύποι ακουστικών σημάτων στη θάλασσα
  •              Ανάλυση Fourier 
   
  •             Φίλτρα και θόρυβος    
   
  •           Συσχέτιση ακουστικών σημάτων     

Συνιστώμενη βιβλιογραφία

• C.S. Clay and H.Medwin: Acoustical Oceanography: Principles and Applications, JohnWiley 1977.
• L. Brekhovskikh and Yu. Lysanov: Fundamentals of Ocean Acoustics, SpringerVerlag1982.
• Ι. Tolstoy and C.S. Clay: Ocean Acoustics, Theory and Experiment in Underwater Sound, American Institute of Physics, 1987.
• L.E.Kinsler, A.R.Frey, A.O. Copens and J.V. Sanders: Fundamentals of Acoustics, John Wiley & Sons 1982.
• A.Papoulis: Signal Analysis Mc Graw Hill, 1977.
• F. Jensen, W.A. Kuperman, M.B.Porter, H. Schmidt: Computational Ocean Acoustics. A.I.P. Press, 2000.
• W.M. Ewing, W.S. Jardetzky, F. Press: Elastic Waves in Layered Media. Mc Graw Hill, 1957.
• Μ. Ταρουδάκης : Μαθηματική Μοντελοποίηση Κυματικής Διάδοσης στη Θάλασσα, Πανεπιστημιακές Σημειώσεις, Πανεπιστημιο Κρήτης 2012

Περιγράμματα μαθημάτων

• MEM-279 Εισαγωγή στην Ακουστική Ωκεανογραφία, Κατεύθυνση Μαθηματικών
• MEM-279 Εισαγωγή στην Ακουστική Ωκεανογραφία, Κατεύθυνση Εφαρμοσμένων Μαθηματικών