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Contenido
Primera Página
Buenas vibraciones
La navegación por sonido
Una zona de sombra acústica
Propagación del sonido en el océano
Un canal de sonido
Escuchando al océano
Examinando el interior del océano mediante sonido
Cronología
Créditos
  Sondear los secretos del océano

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Un canal de sonido

En 1943, Maurice Ewing y J.L. Worzel de la Universidad de Columbia realizaron un experimento para probar una teoría propuesta por Ewing varios años antes. Ewing defendía que las ondas de baja frecuencia, que son menos vulnerables que las frecuencias más altas a la dispersión y absorción, deberían poder recorrer grandes distancias, siempre que la fuente de sonido se haya colocado correctamente. Para su investigación, estos científicos provocaron la explosión dentro del agua de 1 libra (0,450 gramos) de TNT. Esta explosión realizada en las Bahamas fue detectada sin problemas por receptores situados a 3.200 kilómetros (2.000 millas) de distancia en la costa de África occidental. Al analizar los resultados de esta prueba, descubrieron una especie de canal de sonido, al que denominaron canal SOFAR (del inglés Sound Fixing And Ranging). También conocido como el "canal de sonido profundo," este canal fue descubierto por el especialista acústico ruso Leonid Brekhovskikh del Instituto de física Lebedev, que analizó las señales recibidas tras las explosiones en el Mar de Japón.

Los científicos habían descubierto que, debido a las leyes de refracción, las ondas sonoras se podían retener eficazmente en un canal estrecho que se extendía por una región de velocidad mínima donde se encontraban el final de la termoclina con el principio de la capa isotérmica profunda. Como se observa en la ilustración, una onda sonora que se desplaza de forma oblicua a través de la termoclina se curva hacia abajo a medida que la velocidad del sonido disminuye y, a continuación, se curva hacia arriba cuando el aumento de presión provoca una mayor velocidad del sonido para, posteriormente, volver a curvarse hacia abajo en dirección a la región de velocidad mínima a medida que una mayor temperatura provoca que la velocidad del sonido aumente. Por lo tanto, el sonido introducido en este canal de sonido podría recorrer miles de kilómetros horizontalmente con una pérdida mínima de la señal. El canal de sonido profundo tiene lugar a una profundidad que varía con la temperatura del océano; por ejemplo, en las regiones polares, donde la temperatura más fría de la superficie permite que la termoclina esté más cerca de la superficie, el canal de sonido profundo también se aproxima a la superficie.

La velocidad del sonido disminuye a medida que la temperatura del agua baja al aproximarse a la termoclina. Por debajo de la termoclina, la temperatura es constante, aunque el aumento de presión provoca que la velocidad del sonido aumente (izquierda). Debido a que las ondas del sonido se curvan o refractan en dirección a la región de velocidad mínima, los cambios de temperatura o presión provocan que las ondas sonoras reboten de un lado para otro dentro de una región llamada canal de sonido profundo (conocido también como el canal SOFAR). En este canal, el sonido recorre largas distancias con una pérdida mínima de señal.

En la marina de los EE.UU. detectaron rápidamente la utilidad que el sonido de baja frecuencia y el canal de sonido profundo podían tener en la ampliación del campo en el que es posible detectar submarinos. Durante los años 50, la marina emprendió bajo la más estricta confidencialidad un proyecto al que se le asignó el nombre clave de Jezebel; más adelante se le conocería como proyecto SOSUS (del inglés Sound Surveillance System, Sistema de vigilancia por Sonido). Este sistema consistía en una serie de micrófonos submarinos, denominados hidrófonos, que se colocaban en el fondo del océano y estaban conectados por medio de cables a centros de procesamiento en tierra. Con la implementación del sistema SOSUS tanto en aguas profundas como superficiales de las costas de América del Norte y las Indias Occidentales Británicas, la marina de los EE.UU. no sólo podía detectar submarinos en gran parte del hemisferio norte, sino que también podía distinguir cuántas hélices tenía un submarino, si era un submarino convencional o nuclear y, en ocasiones, la clase de submarino de que se trataba.

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