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

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.

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

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