Влияние массива растительности на распространение акустических возмущений

Данная работа посвящена изучению процессов затухания акустических возмущений при взаимодействии с лесными массивами. Описываются результаты математического моделирования распространения возмущения в массиве растительности на основе полной системы уравнений Эйлера для двумерного случая. Подобный подход уже использовался автором при моделировании распространения нелинейного акустического сигнала в древостоях. Влияние растительности воспроизводится при помощи введения массовых сил сопротивления в объеме, занимаемом лесом. Шумы интересующего нас типа аппроксимируются при помощи простых гармонических цилиндрических волн. Численное решение системы уравнений осуществляется при помощи метода Годунова. Программная реализация метода написана с использованием технологий параллельного программирования, что позволяет разрешать трудности, обусловленные значимостью высокочастотных составляющих аппроксимируемого дорожного шума. На основании данной методики производились численные эксперименты для случаев различных видов растительности, различной протяженности лесостоев, различного расстояния от источника до массива растительности, различных частот и амплитуд возмущения. Анализ полученных данных показал, что в рамках данной модели не наблюдается различия в характере поведения высокочастотных и низкочастотных шумов. Выяснено, что ключевую роль в поведении рассматриваемой модели играет наличие приземного ветра. В ситуации, когда приземный ветер отсутствовал, растительность не оказывала влияния на распространение шума. В случае наличия ветра, на передней и задней кромках леса возникали вертикальные воздушные потоки, оказывающие значительное влияние на затухание сигнала.