南海北部大陸架海域聲傳播實驗分析與聲場模擬研究.pdf

1、南海大陸架和大陸斜坡是由淺海向深海過渡的海區(qū)，擁有強(qiáng)烈的地形變化和較為復(fù)雜的水文動力條件，是一種復(fù)雜的聲傳播環(huán)境。理解這些典型條件下的聲傳播現(xiàn)象并掌握其規(guī)律對南海的國防建設(shè)、資源開發(fā)、交通運(yùn)輸?shù)染哂兄卮笠饬x。
　　本文首先對季節(jié)性的海洋環(huán)境變化做了分析，500m深溫度斷面的比較表明季節(jié)間的變化特別體現(xiàn)在混合層深度的增減上，反映在聲速上的變化則是混合層聲道的深度的季節(jié)性變化，聲速梯度基本結(jié)構(gòu)沒有變化。對四個季節(jié)的聲傳播損失數(shù)據(jù)，首

2、先進(jìn)行了距離與深度上的平均，然后利用長期非靜態(tài)(LTNS，Long-term nonstationary)均值來比較各季節(jié)聲傳播損失的相對變化。結(jié)果表明，聲源與接收器都在混合層深度以下時，O2-T22測線上的聲傳播損失沒有明顯的季節(jié)性變化規(guī)律，但在40-60 km距離內(nèi)傳播損失出現(xiàn)約2dB至10dB的減小;而O2-T23測線上表現(xiàn)出冬季比夏季的傳播損失平均高不足5 dB，季節(jié)性變化非常小。關(guān)于混合層聲道對聲傳播影響的模擬實驗證明了季節(jié)性

3、海洋環(huán)境變化對實驗中的聲傳播情形影響微弱。在地形變化劇烈的傳播環(huán)境下，聲傳播現(xiàn)象體現(xiàn)的更多的是地形特征的影響。
　　根據(jù)前人研究成果，選擇具有如下特征的海底聲學(xué)模型:壓縮波衰減系數(shù)具有頻散關(guān)系;從聲速比的角度入手計算海底表層沉積物壓縮波聲速;水平變化的兩層海底模型;結(jié)合聲速梯度與沉積層厚度確定上層聲速結(jié)構(gòu);將剪切波衰減等效為壓縮波衰減。根據(jù)地形特征的不同，選擇對淺海、過渡海域與深海典型地形開展RAM模式下的聲傳播仿真，模型計算結(jié)果