Velocità del suono nell'acqua di mare
Quanto vale la velocità del suono nell'acqua di mare?
La velocità del suono nell'acqua di mare varia approssimativamente tra 1460 e 1560 m /s.
Alla superficie del mare alla temperatura di circa 21 °C e con una salinità normale di 34 parti per 1000 (in peso), la velocità del suono è 1505 m/s.
Con poche eccezioni (ad esempio, ai margini della corrente del Golfo) le variazioni nelle proprietà della massa d'acqua si verificano quasi esclusivamente in direzione verticale.
Fattori da cui dipende la velocità del suono nell'acqua di mare
La velocità del suono aumenta col crescere della temperatura, della pressione o della salinità.
La pressione provoca un aumento di velocità dell'ordine dei 0,55 m/s ogni 30 m di profondità e la salinità produce un aumento della velocità di 1,3 m/s corrispondentemente a un aumento di una parte su mille nel contenuto di sale.
Formula per il calcolo della velocità del suono nell'acqua di mare
La velocità del suono U, in metri al secondo, può essere approssimata dalla seguente espressione:
U = 1450 + 4,61 · T - 0,045 · T2 + 0,0182 · h + 1,3 · (S - 34)
in cui:
- T è la temperatura in gradi Celsius;
- h è la profondità dell'acqua in metri;
- S è la salinità in parti per mille.
Dalla formula precedente si evince che:
- la temperatura è il fattore più importante nella determinazione della dipendenza della velocità del suono dalla profondità;
- l'aumento di U con la pressione è uguale in tutti i mari, perché dipende solo dalla profondità.
Lo studio della variazione della velocità del suono nel senso della verticale nei mari profondi porta a identificare tre zone principali:
- la prima, data da uno strato variabile di un centinaio di metri sotto la superficie;
- la seconda, corrispondente a uno strato di circa 1000 m, in cui la velocità diminuisce con la profondità così come la temperatura decresce nel cosiddetto strato di salto o termoclino;
- lo strato più profondo, che si estende fino al fondo dell'oceano, in cui la velocità aumenta con la profondità per effetto della sola pressione, essendo la temperatura costante, intorno ai 3 °C.
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