随波长增加的有序周期轨道恢复及其在距离相关波导声传播中的应用
混沌动力学
2015-06-19 v1 大气与海洋物理
流体动力学
光学
量子物理
摘要
我们考虑深海距离周期声学波导中的声波传播。研究表明，由海洋内波诱导的声速扰动的垂直振荡以共振方式影响近轴射线，产生射线混沌并在底层相空间中形成广阔的混沌海。我们研究了频率为 50-100 Hz 的信号下混沌射线动力学与波动运动之间的相互作用。通过 Husimi 图计算并可视化了波导的 Floquet 模。尽管周期轨道在相空间中的分布不规则，Husimi 图仍显示混沌海中存在有序峰。这些峰并非由特定的周期轨道支撑，而是呈现出特有的“链状”图案，令人联想到 KAM 共振。通过降低声速扰动幅度的射线计算（此时周期轨道井然有序），证实了这些峰与 KAM 共振之间的联系。我们将这些峰的出现归因于有序周期轨道的恢复，这些轨道对应于 KAM 共振，其原因是波场对声速剖面小尺度特征的敏感性受到抑制。
引用
@article{arxiv.1403.4431,
title = {Recovery of ordered periodic orbits with increasing wavelength for sound propagation in a range-dependent waveguide},
author = {L. E. Kon'kov and D. V. Makarov and E. V. Sosedko and M. Yu. Uleysky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.4431},
year = {2015}
}