تنگه هرمز یکی از آبراههای حیاتی دنیا محسوب می گردد لذا سیادت بر آن از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد؛ این امر محقق نخواهد شد مگر اینکه علاوه بر حاکمیت سطحی از حاکمیت زیر سطح نیز بر خوردار باشیم. ویژگی انتشار بهتر صوت در اقیانوسها و دریاها و نیز قابلیت انتشار در مسافتهای طولانی تر و تلفات کم سالهاست که مورد توجه جدی قرار گرفته است و امروزه این ویژگیها در بسیاری از پروژه های مخابراتی، تجاری، نظامی و صنایع مورد استفاده قرار گرفته اند. در این پایان نامه با حل معادله موج به روش مدهای نرمال و با استفاده از برنامه "matlab"، "arcgis" و مدل شبیه ساز انتشار امواج صوتی زیر آب "kraken" و بهره گیری از داده های اندازه گیری شده توسط گشت دریایی "ropme" در منطقه تنگه هرمز ضمن رسم نیمرخهای چگالی، دما و شوری در دو فصل تابستان و زمستان، عمق لایه آمیخته و عمق لایه صوتی نمایش داده شده است و نیز با بهره گیری از رابطه سرعت صوت "ویلسون" نمایه های سرعت صوت در اعماق و فواصل مختلف بصورت سری زمانی رسم و مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی نیمرخهای انتشار امواج صوتی در فرکانسهای مختلف، نشان داد که لایه صوتی مشخصی در تنگه هرمز تشکیل نشده است و به علت عمق کم این منطقه، لایه صوتی در اثر بازتاب امواج صوتی از کف و سطح در سراسر آن تشکیل می شود، اما تضعیف این امواج در فواصل و اعماق مختلف به حالت سطح و جنس بستر دریا بستگی دارد؛ ضمنا در تنگه هرمز؛ منطقه سایه (نقطه کور) وجود ندارد و علت آن عمق کم این منطقه و انعکاس امواج صوتی از کف و سطح دریا می باشد.

دریا محیطی پویا و دائما" در حال تغییر است هر کدام از پدیده های دریایی دارای خصوصیات منحصر به فردی دارند. جریان ها، امواج داخلی و تلاطم ها کوچک مقیاس، لایه بندی افقی و نیز پدیده های دیگر همچون جریان نفوذی، بر تغییرات افقی و قائم سرعت صوت اثر دارند. در این مطالعه در ابتدا بانک اطلاعات پارامترهای هیدروفیزیکی اندازه گیری شده و رسوبات دریای عمان در محیط gis گردآوری گردیده و تغییرات فصلی این داده ها به صورت سه بعدی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با استفاده از داده های اندازه گیری شده، کانال های صوتی عمیق در دریای عمان شناسایی می شود. نتایج نشان می دهد، که اکثر این کانال ها در اعماق بین 1600 تا 1800 متری در سواحل جنوبی دریای عمان قرار دارند. با بررسی تغییرات سه بعدی و نیم رخ های افقی دریای عمان، مشخص می شود که جریان خروجی از خلیج فارس به دریای عمان باعث ایجاد ناهمگونی افقی در محیط خواهد شد. این پدیده باعث وارونگی نمایه های قائم دما و شوری می شود، و در نتیجه باعث وارونگی نیمرخ سرعت صوت خواهد شد. در این تحقیق، برای بررسی اثر ناهمگونی افقی بر روی نحو? انتشار صوت از روش تئوری پرتو (در دو حالت وابسته به برد و مستقل از برد) استفاده می شود. همچنین همانندسازی جریان نفوذی در آزمایشگاه و اثر آن بر روی افت و خیزهای سیگنال آکوستیکی در دو فرکانس khz50 و khz120 مورد بررسی قرار می گیرد. در ضمن از روش تئوری پرتو برای بررسی اثر ناهمگونی های قائم بر روی انتشار صوت ناشی از پدیده تغییرات ریز مقیاس استفاده شده است. این مطالعه نشان می دهد که جریان نفوذی و ساختار ریز قائم سرعت صوت باعث تغییرات در شکل، دامنه، تا خیر زمانی، فشار آکوستیکی و افت و خیزهای سیگنال خواهد شد. به طور مثال، وجود ساختار ریز قائم باعث پخش انرژی صوتی و کاهش مکان های تاریک می شود. در ضمن در این مطالعه با استفاده از روش عددی کواردیچر، معادله موج آکوستیکی حل گردید. و برای صحت سنجی مدل از دو مثال معتبر در پیشینه تحقیق استفاده شد و نتایج بدست آمده تطابق بسیار خوبی با این دو مثال را نشان می دهد.

دریا محیطی پویا و دائماً در حال تغییر است هر کدام از پدیده های دریایی دارای خصوصیات منحصر به فردی دارند. جریان ها، امواج داخلی و تلاطم ها کوچک مقیاس، لایه بندی افقی و نیز پدیده های دیگر همچون جریان نفوذی، بر تغییرات افقی و قائم سرعت صوت اثر دارند. در این رساله با استفاده از داده های اندازه گیری شده پارامترهای هیدرو فیزیکی در دریای عمان که توسط پروژه بین المللی (jgofs) طی سال 1996 در فصل بهار، سرعت صوت با استفاده از فرمول مکنزی محاسبه شد و لایه وارونگی در این منطقه شناسایی شد. در ادامه با استفاده از روش ray و الگوریتم میدان سریع ffp در فرکانس hz 100 با شرایط مرزی خلاء در سطح و بستر ، در حضور و غیاب وارونگی دما برای دو ایستگاه ، نحوه ی انتشار صوت بررسی گردید. برای بررسی افت وخیزهای سیگنال های آکوستیکی به روش الگوریتم میدان سریع ffp، ابتدا یک منبع پالسی شبه گوسی با فرکانس مرکزیhz 100 و پهنای باند hz1 تاhz 300 در اعماق 200، 220، 700 و1000 متری درمحیط منتشر گردید و گیرنده ها در اعماق 50، 266، 483 و 700 متری در حضور و غیاب وارونگی دما دریافت نمودند. نتایج نشان دادند که انتشار عمق 220 متری میزان دامنه نرمالیزه شده در حضور وارونگی دما بیش از دو برابر غیاب وارونگی دما می باشد. از لحاظ تأخیر زمانی دریافتی مد سیگنال دریافتی در حضور وارونگی دما سیگنال دریافتی عمق 266 متری نسبت به سه عمق دیگر زودتر دریافت شده است. در غیاب وارونگی دما سیگنال های دریافتی زودتر از حضور وارونگی دما دریافت می شوند. اما دارای قدرت کمتری هستند. این مطالعه نشان می دهد که جریان نفوذی و وارونگی دمایی ایجاد شده باعث تغییرات در شکل، دامنه، تاخیر زمانی، فشار آکوستیکی و افت و خیزهای سیگنال های صوتی خواهد شد.

. هر یک از این پدیده های جریان معمولا مقیاس زمانی و مکانی مخصوص به خود را دارند. مقیاسهای زمانی می توانند با استفاده از روشهای طیفی مشخص شوند. در این پایان نامه، با استفاده از داده های اندازه گیری پارامترهای هیدروفیزیکی و هیدرودینامیکی، با گام زمانی 30 دقیقه که توسط دانشگاه میامی در نیمه ی جنوبی تنگه ی هرمز و از دسامبر ???? تا مارس ???? اندازه گیری شده است، جریانهای جنوب تنگه هرمز بررسی شده است. ابتدا این داده ها را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و سپس با روش های ریاضی تجزیه و تحلیل طیفی متقابل و تجزیه و تحلیل طیف دوار، پدیده های موجود در این منطقه و در اعماق مختلف تنگه ی هرمز استخراج شده است.

ویژگی های تلاطم در اقیانوس، به خصوص در مناطقی با تبادلات قوی جریان مانند تنگه هرمز از اهمیت خاصی برخوردار است. در پایان نامه حاضر، این مسئله مورد مطالعه و توجه قرار گرفته است. در این مطالعه، با استفاده از داده های اندازه گیری هیدروفیزیکی در بخش جنوبی تنگه ی هرمز و با گام زمانی نیم ساعته توسط دانشگاه میامی در طول دوره ی دسامبر ???? تا مارس ???? و داده های هواشناسی ایستگاه جزیره قشم استفاده می شود. پس از آن تلاطم در ستون آب در جنوب جزیره قشم با استفاده از مدل عمومی تلاطم اقیانوسی (gotm) شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که انرژی جنبشی تلاطم (tke) در فصل های مختلف، با عمق نفوذ متفاوت در طول سال در شبیه سازی ظاهر شد. در فصل سرد، انرژی جنبشی تلاطم از سطح تا بستر گسترش می یابد در حالی که در فصل های گرم به دلیل ایجاد ترموکلاین فصلی، عمق نفوذ tke محدود می شود و تنها از سطح تا بالای ترموکلاین گسترش می یابد. در این مطالعه، بررسی عدد پرانتل تلاطمی، برتری وشکسانی تلاطمی نسبت به پخش شناوری در عمق های میانی را نشان می دهد.

چکیده ندارد.