Modeling of low-frequency sound propagation in the Baltic

Geoakustiska inversionstekniker har tillämpats på transmissionsförlustdata som har insamlats i ett område öster om Gotland för att undersöka hur väl experimentella data kan reproduceras av en numerisk ljudutbredningsmodell. Data insamlades under ett gemensamt fältförsök (BAROC) anordnat av FOI och FWG i maj 2002. Bottenparametrarna uppskattades genom att minimera skillnaden mellan modellberäknade och uppmätta värden med en genetisk algoritm, med den paraboliska vågekvationen som ljudutbredningsmodell. Redan en avståndsoberoende fluid bottenmodell visade sig kunna återge data med en noggrannhet av ca 3 dB. Med avståndsberoende modellering kunde detta fel reduceras ytterligare med ca 1 dB. Modellerna var av två fundamentalt olika slag: Solid bottenmodell med mediaparametrar i närheten av de förväntade för denna typ av botten, samt fluid bottenmodell med mediaparametrar som kunde skilja sig markant från de förväntade, i synnerhet genom att hastigheterna i sedimentet blev orealistiskt låga. Dessa låga sedimenthastigheter tycks vara ett sätt för den fluida modellen att kompensera för förluster genom skjuvvågsexcitation. Båda typerna av modeller lyckades reproducera datakurvorna med en noggrannhet av ca 2 dB. Ett exempel antydde att, om de absoluta signalnivåerna är okända, så kan anpassning mot det relativa avtagandet i data vara ett framkomligt alternativ i inversionssammanhang.