Hydrophysics

Hydrophysics

Study of Daily Variations of Hydroacoustic Types in the Gulf of Oman Based on ARGO data

Document Type : Original Article

Authors
Iman Mehraby Dastanay 1
Hamid Reza Sobhani Darzi Mahaleh 2
1 Imam Khomeini University of Marine Sciences (RA) Nowshahr
2 Naval Specialties Training Command Bagheral-Uloom Rasht
Abstract
Hydroacoustic types represent the dominant sound speed profile structures in the water column and vary according to the number of layers and the presence of sound channels, making them highly important for understanding sound propagation in the sea. These profiles are primarily controlled by temperature variations. The aim of this study is to investigate the effect of time of day as a controlling factor on sound speed profiles across three time periods and different regions in the Gulf of Oman using ARGO data from 2003 to 2023.​ In this research, ARGO float data were processed using MATLAB to derive individual sound speed profiles, regional mean profiles, monthly means for three daily time periods, and data frequency distributions. The results show that the lowest data density in all regions occurs during the morning period, while the highest density is observed from sunset to sunrise. A comparison of mean sound speed profiles in five regions indicates that the influence of longitude on profile shape is stronger in the morning than in the afternoon and from sunset to sunrise.​ The highest frequency of surface sound channel formation occurs in the morning, indicating that the hydroacoustic types during this period predominantly correspond to positive-type surface channels. From March to May, no surface channel forms in any of the three time periods, and the absence of this channel from sunset to sunrise appears to be related to the residual effect of increased afternoon surface temperature and the resulting stratification.
Keywords
Hydroacoustic types
Daily changes
ARGO
Sound speed profile
Gulf of Oman

Subjects

[1] الهیاری بیک، محمدی فیروز، عظام، علی اکبری، سهیلی‌فر. بررسی نحوه انتشار امواج صوتی درلایه سطحی از تنگه هرمز توسط معادلات سهموی و مدل RAMGEO. فصلنامه علمی پژوهشی دریا فنون. 1400؛ 8(3): 101-118.
[2] Ying-Tsong lin. A three-dimensional underwater sound propagation model for offshore wind farm noise prediction, The Journal of the Acoustical society of American, 2019.
[3] Wu S, Li Z, Qin J, Wang M, Li W. The effects of sound speed profile to the convergence zone in deep water. Journal of Marine Science and Engineering. 2022 Mar 15;10(3):424.
[4] Chen C, Ma Y, Liu Y. Reconstructing sound speed profiles worldwide with sea surface data. Applied Ocean Research. 2018 Aug 1; 77:26-33.
[5] Blackstock, David T. Fundamentals of physical acoustics. Wiley-Interscience; University of Texas. 2000; 277-280.
[6] Notarstefano G. Argo float data and metadata from Global Data Assembly Centre (Argo GDAC) 2020.
[7] مهرابی دستنایی ایمان. مقدمه‌ای بر اقیانوس‌شناسی فیزیکی در دریانوردی. نوشهر؛ انتشارات دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره). 1401. ص. 53-89.
[8] سبحانی حمیدرضا. مهرابی‌دستنایی ایمان. استخراج تیپ‌های هیدروآکوستیکی دریای عمان بر اساس داده‌هایARGO  و معرفی یک الگوی جدید برای شناسایی این تیپ‌ها. مجله هیدروفیزیک. 1402؛ 9(2): 51-46.
[9] سام‌دلیری حامد. مدل سازی انتشار امواج صوتی در دریای عمان با استفاده از روش تئوری پرتو [پایان‌نامه کارشناسی ارشد]. بندرعباس؛ دانشگاه هرمزگان؛ 1391.
[10] خلیل‌آبادی‌محمدرضا، شاه‌میرزایی‌حسین، دانشمهر سعید. الگوسازی امواج صوتی زیرآب در خلیج عمان. مجله انجمن مهندسی صوتیات ایران. 1401؛ 10(2): 21-34.
[11] حسن زاده افشین، اکبری نسب محمد، علی اکبری بیدختی عباسعلی. مدلسازی عملکرد تجهیزات صوتی در دریای خزر در فصل بهار. فصلنامه علمی پژوهشی دریا فنون. 1396؛ 4(2): 64-71.
[12] محسنی آراسته افشین، ناظمیه نرگس، سهیلی‌فر محمدرضا. مدل عددی دو بعدی انتشار امواج صوتی در آب های تنگه هرمز به روش تفاضل محدود. مجله پژوهش علوم و فنون دریایی. 1397؛ 13(2): 39-51.
[13] مهرابی دستنایی ایمان، ملکوتی حسین، حسن زاده اسماعیل، راهبانی مریم. مطالعه حساسیت رفتار روزانه لایه آمیخته اقیانوسی به تبخیر سطحی روی شمال دریای عربی در حین مونسون تابستانی در حضور واداشت باد و موج با روش شبیه‌سازی پیچک بزرگ. فصلنامه علمی پژوهشی دریا فنون. 1398؛ 15(2): 94-83.
[14] حسینی سیدحبیب‌اله، اکبری‌نسب محمد، خلیل‌آبادی محمدرضا. شبیه‌سازی عددی اثر امواج درونی ناشی از جزر و مد روی انتشار صوت در دریای عمان. فیزیک زمین و فضا. 1397؛ 44(1): 215-225.  
[15] خلیل آبادی محمدرضا، شاه‌میرزایی حسین، دانشمهر سعید. الگوسازی امواج صوتی زیرآب در خلیج عمان. مجله انجمن مهندسی صوتیات ایران. 1401؛ 10(2): 21-34.
[16] مهدی زاده مهدی محمد، راهبانی مریم، مهرابی‌دستنایی ایمان، سام‌دلیری حامد. تحلیل کانال سطحی شمال دریای عمان و اثر آن بر سونارهای سطحی و زیرسطحی. فصلنامه علوم و فناوری دریا. 1392؛ 68(1).
[17] Mehraby Dastenay I, Malakooti H, Hassan Zadeh S, Raasch S. Large eddy simulation of the combined effect of heat fluxes and wave forcing of summer monsoon on a diurnal ocean mixed layer in the north Arabian Sea. The European Physical Journal Plus. 2024 Nov 8;139(11):984.
[18] Ashuri Rudposhti M, Allahyaribeik S, Ghodsihassanabad M. Simulating the effect of mesoscale eddies on sound wave propagation in the Persian Gulf and Northern Oman Sea. Int. J. Environ. Sci. Technol. 2025; 22(5): 3091-3110.
[19] سهیلی‌فر محمدرضا، خویشه محمد، سونار. نوشهر؛ انتشارات دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره). 1398.
[20] خدایاری رستم‌آباد احمد. مقدمه‌ای بر سونار و مدل‌سازی انتشار امواج صوتی در آب دریا، تهران؛ انتشارات وزارت جهاد کشاورزی. 1389.
[21] جان‌نار فریدونی فاطمه، نهاوندیان اصفهانی سمیه، محمودی نعمت‌الله. تغییرات فصلی ستون قائم آب و تخمین عمق لایه آمیخته بر پایه دما با استفاده از روش آستانه در منطقه بابلسر و رامسر. فیزیک زمین و فضا. 1399؛ 46(1): 159-174.
[22] اکبری‌نسب محمد، صدری نسب مسعود،علی اکبری بیدختی عباسعلی، چگینی وحید. مطالعه ساختار لایه‌ای خلیج فارس به خلیج عمان و تاثیر آن بر روی انتشار صوت با چشمه‌های آکوستیکی نزدیک جریان نفوذی در فصل بهار. فصلنامه علوم و فنون دریایی. 1392؛ 12(4): 110-120.
Hydrophysics
Volume 10, Issue 2 - Serial Number 19
September 2025
Pages 67-83

  • Receive Date 05 October 2025
  • Revise Date 23 November 2025
  • Accept Date 29 November 2025