Петрухин Н.С.
Пелиновский Е.Н.
Талипова Т.Г.
 Статья на сайте eLibrary

Исследуется вертикальное распространение акустических волн в сильно неоднородной атмосфере. Найден класс монотонно изменяющихся профилей скорости звука, плотности и давления газа, при которых возможно распространение акустических волн без отражения за рамками квазиклассического приближения (метода Вентцеля-Крамерса-Бриллюэна (ВКБ)) по плавности изменения параметров среды. Этот класс решений, называемых безотражательными, получен при трансформации уравнений для волн в идеальном газе, находящемся в поле тяжести, в уравнение Эйлера-Дарбу-Пуассона специального вида, которое имеет решение в виде суперпозиции невзаимодействующих волн, распространяющихся в противоположных направлениях. Отмечается, что при данной стратификации акустические волны могут быть любой частоты, в отличие от экспоненциальной атмосферы, где имеется частота отсечки.

На английском языке
Non-reflected acoustic waves in an inhomogeneous atmosphere
Petrukhin N.S., Pelinosky E.N. and Talipova T.G.

We study the vertical propagation of acoustic waves in a strongly inhomogeneous atmosphere. The class of monotonically varying profiles for sound velocity, gas density, and gas pressure, for which acoustic waves can propagate with no reflection outside the framework of the classical WKB approximation, is found. Such class of profiles, called non-reflected ones, is obtained by transforming the equations for waves in the ideal gas into the Euler-Darboux-Poisson equation in the specific form. This equation has a solution in the form of superposition of non-interacted waves propagates in opposite directions. It is pointed out that acoustic waves in such inhomogeneous medium can have any frequencies in contrast with an exponential atmosphere where the cutoff frequency is present.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2023_66_05_472