Low-frequency long-range atmospheric noise propagation modelling with the PE method

Abstract

This note is part of an effort to improve numerical prediction of acoustic noise from Norwegian military practice ranges. The focus is on low-frequency, long-ranging sound. A Parabolic Equation method for sound propagation is summarised, implemented and tested. This method is considered because of its ability to take into account quite general terrain data and sound speed profiles. The implementation is validated against examples from the research literature. Numerical parameter choices for low frequencies that ensure adequate accuracy are determined, and the resulting computational efficiency is assessed. Some studies of physical parameter variation are included. They demonstrate the code’s abilities, and provide some basic insights on model sensitivity.

Dette notatet er er del av et arbeid for forbedre numerisk prediksjon av akustisk støy fra norske skyte- og øvingsfelt. Vi fokuserer på lavfrekvent og vidtrekkende lyd. En ’Parabolic Equation’- metode for lydutbredelse blir oppsummert, implementert og testet. Grunnen til at vi ser på denne metoden er at den kan ta i bruk nokså generelle terrengdata og lydhastighetsprofiler. Implementasjonen blir validert mot eksempler fra forskningslitteraturen. Numeriske parametervalg som gir adekvat nøyaktighet blir bestemt, og den resulterende regneeffektiviteten måles. Noen studier med variasjon i fysisk parametre er inkludert. Studiene demonstrerer mulighetene koden har, og gir noen grunnleggende innsikter.