Batitermogramma

Il batitermogramma è un grafico che mostra come varia la temperatura dell'acqua in mare in funzione della profondità.

Il grafico viene utilizzato nello studio della propagazione del suono in mare per l'operatività dei sonar; con i dati ricavati dal grafico si costruiscono un insieme di curve che indicano come variano le traiettorie dei raggi acustici in mare, traiettorie che possono generalmente inficiare le potenzialità di scoperta del localizzatore .

Il rilievo del grafico è affidato ad un dispositivo indicato come batitermografo.

Dal batitermogramma si risale, a calcolo, all'andamento della velocità del suono in mare in dipendenza della quota; questa variabile è indispensabile per il calcolo delle traiettorie dei raggi acustici.

I diagrammi

• 
  Tracciato virtuale
• 
  Trcciato reale

Due diagrammi sono tracciati nelle figure:

A sinistra un diagramma ideale formato da segmenti di retta tracciati ad arte.

A destra un diagramma reale ricavato in mare dove i segmenti non sono più rettilinei.

In entrambi i grafici si trovano:

• in ascisse la temperatura dell'acqua
• in ordinate la profondità del rilievo

Nel diagramma di sinistra lo strato isotermo si estende, con un tratto verticale, dalla superficie del mare a $\approx 63$ feet e a seguire, con un tratto inclinato, la temperatura decresce con l'aumentare della profondità.

Nel diagramma di destra lo strato isotermo si estende, con un tratto verticale ondulato, dalla superficie del mare a $\approx 54$ feet a seguire, con un primo tratto inclinato, la temperatura decresce con l'aumentare della profondità fino a $\approx 100$ feet , per poi riprendere a crescere con un secondo tratto inclinato fino a $\approx 175$ feet

Calcolo della velocità del suono

Per il tracciamento dei raggi acustici in mare si deve calcolare la velocità del suono in funzione della profondità da ricavare sulla base del batitermogramma secondo l'espressione:

$C=4411+(11.25)\cdot (T)-0.045\cdot (T^{2})+g1\cdot d1+4.3\cdot (sa-34)$ velocità del suono in corrispondenza del trasduttore, dove:

$T$ = temperatura nello strato isotermo

$g1$ = gradiente di velocità nello strato isotermo

$d1$ = quota del trasduttore

$sa$ = salinità nello strato

Il calcolo della velocità del suono concorre al tracciamento dei raggi acustici secondo procedure molto complesse.

Esempio della curvatura di un raggio acustico

I calcoli hanno come obiettivo la valutazione di n coppie di coordinate in grado di consentire il tracciamento di una curva, la traiettoria del percorso del suono, che si sviluppa secondo una o più archi di circonferenza così come indicato in figura.

In questo particolare procedimento l'ascissa $(S)$ , distanza dalla sorgente acustica espressa in yard, è la variabile dipendente funzione della velocità del suono $(C)$ mentre l'ordinata $(D)$, variabile indipendente, è la profondità dei punti di calcolo in feet.

Bibliografia

G.Pazienza, Fondamenti della localizzazione marina, La Spezia, Studio grafico Restani, 1970.

W. Horton, Foundamentals of Sonar, United States Naval Institute,Annapolis Maryland, 1959

A. De Dominics Rotondi, Principi di elettroacustica subacquea , Elettronica San Giorgio-Elsag S.p.A., Genova, 1990.

C. Del Turco, Sonar- Principi - Tecnologie – Applicazioni , Tip. Moderna La Spezia, 1992