Характеристики гидроакустического шума научно-исследовательских судов ТИНРО-Центра

Основой статьи послужили результаты измерения гидроакустического шума двух научно-исследовательских судов ТИНРО-центра типа СТМ проекта «Атлантик-833»: НИС «ТИНРО» и «Профессор Кагановский», выполняющих тралово-акустические съемки биологических ресурсов в дальневосточных морях. Описаны инструментальные средства сбора и обработки данных и методика проведения измерений подводного шума этих судов при их прохождении измерительными галсами мимо калиброванной гидрофонной системы. Приводятся диаграммы пространственного распределения, амплитудно-временные и спектрально-энергетические характеристики шума, их сравнение с рекомендуемыми ИКЕС и с аналогичными характеристиками других судов. Максимальный уровень шума зарегистрирован вблизи траверса судов. Наблюдается интерференция звука в приповерхностном слое в пограничных с траверсом зонах галсов. Характеристика направленности шумового поля на частотах между 600 и 2000 Гц в приповерхностном слое имеет классическую форму «бабочки». Спектр шума сосредоточен в полосе частот ниже 2000 Гц с концентрацией энергии до 500 Гц и тенденцией спада спектральной плотности 3 дБ/октаву на частотах свыше 200 Гц. Шумы обоих судов в 1/3-октавных полосах частот превышают рекомендуемый ИКЕС уровень для научно-исследовательских судов, ведущих учет численности рыб, на 20-22 дБ в диапазоне частот ниже 200 Гц и на 10 дБ на частотах выше 500 Гц. В диапазоне частот максимальной слуховой чувствительности рыб НИС «ТИНРО» и «Профессор Кагановский» по уровню излучаемого шума занимают промежуточное положение между судном типа РТМС проекта «Прометей» и НИС «Миллер Фримен» (США) и превышают шум НИС «Оскар Дайсон» (США) с дизель-электрическим приводом на 18-24 дБ (полоса 1 Гц). Оценены дистанции реагирования массовых видов промысловых рыб на шумовые поля. Суда ТИНРО-центра имеют вторую после РТМС зону реакции на них трески и минтая, а НИС «Миллер Фримен» - второй по дистанции избегания его тихоокеанской сельдью. Расстояния реагирования лососей на шумы НИС ТИНРО-центра не превышают рекомендованные ИКЕС 20 м во всем диапазоне частот.

поведение рыб, реакция избегания, шум судна, спектр шума, гидрофон, гидроакустическое поле, уровень звукового давления шума, диаграмма направленности, полоса частот, оценка запасов рыб

1. Изак Г.Д., Гомзиков Э.А. Шум на судах и методы его уменьшения : монография. - М. : Транспорт, 1987. - 303 с.

2. Исакович М.А. Общая акустика : монография. - М. : Наука, 1973. - 496 с.

3. Клей К.С., Медвин Г. Акустическая океанография : монография. - М. : Мир, 1980. - 580 с.

4. Коротков В.К. Реакции рыб на трал, технология их лова : монография. - Калининград : МАРИНПО, 1998. - 398 с.

5. Кузнецов М.Ю. Дистанции реагирования различных видов рыб на гидроакустические шумы промысловых и научно-исследовательских судов и допустимые уровни шума // Изв. ТИНРО. - 2011. - Т. 164. - С. 157-176.

6. Кузнецов М.Ю., Вологдин В.Н. Гидроакустические шумы промысловых и научно-исследовательских судов и их влияние на поведение и оценки запасов рыб (обзор и перспективы исследований) // Изв. ТИНРО. - 2009. - Т. 157. - C. 334-355.

7. Кузнецов Ю.А., Китлицкий В.С., Федосеенков В.С., Шибков А.Н. Методика исследования гидроакустических шумов промысловых судов // Промышленное рыболовство. - Владивосток : ТИНРО, 1979. - Вып. 9. - С. 86-90.

8. Кузнецов Ю.А., Кузнецов М.Ю. Обоснование и разработка методов и средств промысловой биоакустики : монография. - Владивосток : Дальрыбвтуз, 2007. - 339 с.

9. Левашов Д.Е. Современные суда и судовое оборудование для рыбопромысловых исследований : монография. - М. : ВНИРО, 2010. - 400 с.

10. Петровский В.С. Гидродинамические проблемы турбулентного шума : монография. - Л. : Судостроение, 1966. - 252 с.

11. Петрухин В.В., Петрухин С.В. Основы вибродиагностики и средства измерения вибрации : монография. - М. : Инфра-Инженерия, 2010. - 175 c.

12. Протасов В.Р. Биоакустика рыб : монография. - М. : Наука, 1965. - 207 с.

13. Протасов В.Р. Поведение рыб : монография. - М. : Пищ. пром-сть, 1978. - 295 с.

14. Сапожков М.А. Электроакустика : монография. - М. : Связь, 1978. - 272 с.

15. Сорокин М.А. Слуховые способности некоторых дальневосточных рыб : автореф. дис. … канд. биол. наук. - М. : ИЭМЭЖ, 1984. - 28 с.

16. Тукиянен А.Н., Теверовский Г.В., Цыганков С.Г. Измерение шумности - актуальная задача // Судостроение. - 2005. - № 6(763). - С. 39-40.

17. Урик Р.Д. Основы гидроакустики : монография. - Л. : Судостроение, 1978. - 448 с. (Пер. с анrл.)

18. Blaxter J.H.S. The swimbladder and hearing // Hearing and sound communication in fishes. - N.Y., 1981. - P. 39-60.

19. De Robertis A., Handegard N.O. Fish avoidance of research vessels and the efficacy of noise-reduced vessels: a review // ICES J. Mar. Sci. - 2013. - Vol. 70. - P. 34-45.

20. De Robertis A., Hjellvik V., Williamson N.J., Wilson C.D. Silent ships do not always encounter more fish: comparison of acoustic backscatter recorded by a noise-reduced and a conventional research vessel // ICES J. Mar. Sci. - 2008. - Vol. 65. - P. 623-635.

21. De Robertis A., Wilson C.D. Silent ships sometimes do encounter more fish. 2. Concurrent echosounder observations from a free-drifting buoy and vessels // ICES J. Mar. Sci. - 2010. - Vol. 67(5). - P. 996-1003.

22. De Robertis A., Wilson C.D. Walleye pollock respond to trawling vessels // ICES J. Mar. Sci. - 2006. - Vol. 63. - P. 514-522.

23. De Robertis A., Wilson C.D., Williamson N.J. et al. Silent ships sometimes do encounter more fish. 1. Vessel comparisons during winter pollock surveys // ICES J. Mar. Sci. - 2010. - Vol. 67(5). - P. 985-995.

24. Hawkins A.D. The hearing abilities of fish // Hearing and sound communication in fishes. - N.Y., 1981. - P. 109-138.

25. Johanneson K.A., Mitson R.B. Fisheries acoustics. A practical manual for aquatic biomass estimation. - Rome : Food and Agriculture Organization of the United Nations, 1983. - 249 p.

26. Kalmijn A.J. Hydrodynamic and acoustic field detection // Sensory Biology of Aquatic Animals. - Springer-Verlag, 1988. - P. 83-130.

27. Kasumyan A. O. Structure and function of the auditory system in fishes // J. Ichthyol. - 2005. - Vol. 45, Suppl. 2. - P. 223-270.

28. Kuiper J.W. Frequency characteristic and functional significance of the lateral line organ // Lateral line detectors. - Bloomington, 1967. - P. 105-121.

29. Lewis E.R. Inertial motion sensors // Comparative Physiology of Sensory Systems. - Cambridge : Cambridge Univ. Press., 1984. - P. 587-610.

30. McQuinn I.H. A review of the effects of fish avoidance and other fish behaviours on acoustic target strength, special identification and biomass estimation : ICES FAST WG. - St. John’s, Canada, 1999. - 17 p.

31. Mitson R.B. Underwater noise of research vessels: review and recommendations : ICES Cooperative Research Report. - 1995. - № 209. - 61 p.

32. Ona E., Godø O.R., Handegard N.O. et al. Silent research vessels are not quiet // J. Acoustical Society of America. - 2007. - Vol. 121. - P. 145-150.

33. Popper A.N., Fay R.R., Platt C., Sand O. Sound detection mechanisms and capabilities of teleost fishes // Sensory Processing in Aquatic Environments. - N.Y. : Springer-Verlag, 2003. - P. 3-38.

34. Sand O. The lateral-line and sound reception // Hearing and sound communication in fishes. - N.Y. : Springer, 1981. - P. 459-480.

35. Sand O., Hawkins A.D. Acoustic properties of the cod swimbladder // J. Exp. Biol. - 1973. - Vol. 58, № 3. - P. 797-820.

36. Sand O., Karlsen H.E. Detection of infrasound by the Atlantic cod // J. Exp. Biol. - 1986. - Vol. 125. - P. 197-204.

37. Vabø R., Olsen K., Huse I. The effect of vessel avoidance of wintering Norwegian spring spawning herring // Fish. Res. - 2002. - Vol. 58. - P. 59-77.