深海海底斜坡環(huán)境對聲傳播規(guī)律的影響
本文關鍵詞: 深海 海底斜坡 聲傳播 本征聲線 出處:《中國科學:物理學 力學 天文學》2016年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:海底地形變化對聲傳播具有重要影響.針對在南海深海區(qū)域海底斜坡環(huán)境下進行的一次聲傳播實驗中觀測到的一些不同于平坦海底的聲傳播現(xiàn)象,利用射線聲學方法分析并解釋了海底地形變化引起聲傳播差異的原因.結果表明,當聲源深度位于131 m處時,在第一影區(qū)內(nèi),海底斜坡前較小幅度的海底山丘(凸起高度小于1/10海深),對第一次與海底作用而入射到該小海底山丘處的小掠射角(絕對值在10° 20°范圍內(nèi))聲波有反射遮擋作用,導致在其反射區(qū)特定傳播距離上出現(xiàn)影響深度可達海面以下1300 m的倒三角聲影區(qū),比平坦海底環(huán)境下相同影區(qū)位置處的傳播損失增大約8 dB.在第一會聚區(qū)內(nèi),海底斜坡對聲波的反射阻擋作用使得從海面反射及水體向下折射的小掠射角(絕對值小于10°)聲波所形成的會聚區(qū)結構消失,只保留從水體向上折射的會聚結構.因此,準確的海底地形對深海聲傳播預報及目標探測等應用非常重要.
[Abstract]:The variation of submarine topography has an important influence on sound propagation. In the case of an infrasound sound propagation experiment carried out in the deep sea slope environment of the South China Sea, some sound propagation phenomena different from those observed in the flat seabed are observed. The difference of sound propagation caused by the variation of submarine topography is analyzed and explained by means of ray acoustics. The results show that when the depth of sound source is at 131 m, it is in the first shadow region. The smaller amplitude of the submarine hill in front of the submarine slope (the elevation of which is less than 1/10 sea depth) has the effect of shielding the acoustic waves from the small grazing angle (in the range of 10 擄to 20 擄in absolute value) which is incident to the small submarine hill for the first time when it is interacting with the sea floor, The inverted triangular acoustics area with an effect depth of 1300 m below the sea level on the specific propagation distance of the reflection zone increases by about 8 dB compared with the propagation loss at the same position of the shadow area in the flat seafloor environment. The reflection and blocking effect of submarine slope on sound wave causes the confluence area structure formed by the small grazing angle (absolute value < 10 擄) refraction from the sea surface and the water body to disappear, and only the confluence structure refraction from the water body is retained. Accurate submarine topography is very important for deep sea acoustic propagation prediction and target detection.
【作者單位】: 中國科學院聲學研究所聲場聲信息國家重點實驗室;中國科學院大學;中國科學院聲學研究所南海研究站;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(編號:11434012,41561144006,11174312,11404366)
【分類號】:P733.2
【參考文獻】
相關期刊論文 前6條
1 QIN JiXing;ZHANG RenHe;LUO WenYu;PENG ZhaoHui;LIU JianJun;WANG DeJun;;Sound propagation from the shelfbreak to deep water[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2014年06期
2 張鎮(zhèn)邁;李整林;戴瓊興;;海底傾斜度對聲傳播的影響[J];聲學技術;2007年05期
3 彭朝暉,張仁和;三維耦合簡正波-拋物方程理論及算法研究[J];聲學學報;2005年02期
4 李整林,張仁和,鄢錦,彭朝暉,李風華;大陸斜坡海域寬帶聲源的匹配場定位[J];聲學學報;2003年05期
5 張仁和,劉紅,何怡;水平緩變聲道中的WKBZ絕熱簡正波理論[J];聲學學報;1994年06期
6 張仁和;反轉點附近聲場的漸近理論[J];聲學學報;1988年02期
【共引文獻】
相關期刊論文 前10條
1 胡治國;李整林;秦繼興;任云;張仁和;;深海海底斜坡環(huán)境對聲傳播規(guī)律的影響[J];中國科學:物理學 力學 天文學;2016年09期
2 MO Yaxiao;PIAO Shengchun;ZHANG Haigang;LI Li;;An energy-conserving two-way coupled mode model for underwater acoustic propagation[J];Chinese Journal of Acoustics;2016年02期
3 Lin Fa;Jie Zhao;YongLan Han;GuoHui Li;PengFei Ding;MeiShan Zhao;;The influence of rock anisotropy on elliptical-polarization state of inhomogenously refracted P-wave[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2016年04期
4 莫亞梟;樸勝春;張海剛;李麗;;一種能量守恒的雙向耦合簡正波水聲傳播模型[J];聲學學報;2016年02期
5 LI Qianqian;LI Zhenglin;ZHANG Renhe;;Bayesian localization in an uncertain ocean environment[J];Chinese Journal of Acoustics;2016年01期
6 姚美娟;鹿力成;馬力;郭圣明;;一種基于雙引導聲源和warping變換的拷貝聲場計算方法[J];聲學學報;2016年01期
7 秦繼興;Katsnelson Boris;彭朝暉;李整林;張仁和;駱文于;;三維絕熱簡正波-拋物方程理論及應用[J];物理學報;2016年03期
8 胡治國;李整林;張仁和;任云;秦繼興;何利;;深海海底斜坡環(huán)境下的聲傳播[J];物理學報;2016年01期
9 YAO Meijuan;MA Li;LU Licheng;GUO Shengming;;Performance analysis of source ranging by use of virtual receiver technique under different frequency bands[J];Chinese Journal of Acoustics;2015年04期
10 彭水;袁蓉;徐國貴;;淺海水平固定陣陣形對匹配場定位性能的影響[J];艦船科學技術;2015年09期
【二級參考文獻】
相關期刊論文 前7條
1 劉秋花,李風華,郭良浩,宮在曉,李錫祿;波束位移射線簡正波理論在淺海聲傳播損失數(shù)值預報中的應用[J];聲學學報;2001年05期
2 彭朝暉,李風華;基于WKBZ理論的耦合簡正波-拋物方程理論[J];中國科學(A輯);2001年02期
3 張仁和,李風華;淺海聲傳播的波束位移射線簡正波理論[J];中國科學(A輯);1999年03期
4 鄢錦,張仁和;廣義相積分簡正波理論在雙軸海洋聲道中的推廣與應用[J];聲學學報;1997年03期
5 何怡,張仁和,,朱業(yè);水下聲道中脈沖傳播的WKBZ簡正波方法[J];聲學學報;1994年06期
6 張仁和,何怡,劉紅;水平不變海洋聲道中的WKBZ簡正波方法[J];聲學學報;1994年01期
7 張仁和;水下聲道中的反轉點會聚區(qū)(Ⅰ)簡正波理論[J];聲學學報;1980年01期
【相似文獻】
相關期刊論文 前10條
1 朱之墀,李沛滋,王治國;管道聲傳播數(shù)值計算與實驗結果比較[J];聲學學報;1988年01期
2 張勛;許文海;董麗麗;唐文彥;;多分散顆粒懸濁液聲傳播衰減模型研究[J];海洋環(huán)境科學;2009年02期
3 張傳正;朱小華;吳清松;;錢塘江雙向聲傳播測流實驗研究[J];地球物理學報;2010年07期
4 張攀;陳新華;陳琳;;基于半分析聲線模型計算順風環(huán)境對大氣聲傳播的影響[J];科學技術與工程;2011年24期
5 張維;楊士莪;黃益旺;唐俊峰;宋揚;;基于爆炸聲傳播時間的聲速剖面反演[J];振動與沖擊;2012年23期
6 樊斌;聲傳播研究中拉格朗日法與歐拉法的區(qū)別[J];聲學技術;2000年03期
7 劉貞文;楊燕明;許肖梅;牛富強;;一種用能量譜去噪聲計算聲傳播損失的方法[J];廈門大學學報(自然科學版);2009年03期
8 倪大明;張文平;明平劍;;低速流場中的聲傳播模擬[J];哈爾濱工程大學學報;2011年10期
9 管瑩;王同慶;王利;;流管實驗裝置中聲傳播計算的模態(tài)方法[J];工程熱物理學報;2006年04期
10 孫杰;董楠;;淺海聲速剖面類型對水下聲傳播的影響研究[J];環(huán)境工程;2013年S1期
相關會議論文 前10條
1 駱文于;SCHMIDT Henrik;張仁和;;海山附近三維聲傳播與散射[A];泛在信息社會中的聲學——中國聲學學會2010年全國會員代表大會暨學術會議論文集[C];2010年
2 朱金林;劉曉宙;龔秀芬;;采用彈簧模型模擬固體中的一維聲傳播[A];中國聲學學會2007年青年學術會議論文集(下)[C];2007年
3 陳翔;李開源;徐曉東;;利用激光超聲研究缺陷材料表面的聲傳播特性[A];2009年度全國物理聲學會議論文集[C];2009年
4 倪大明;張文平;朱明剛;明平劍;劉永豐;;靜止流場中聲傳播的數(shù)值模擬[A];2009年浙蘇黑魯津四省一市聲學學術會議論文集[C];2009年
5 王峗潔;潘永東;仲政;;激光激發(fā)矩形板中的聲傳播[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年
6 張鎮(zhèn)邁;李整林;戴瓊興;;海底傾斜度對聲傳播的影響[A];中國聲學學會2007年青年學術會議論文集(上)[C];2007年
7 姜冠亭;馬力;;深海聲道中聲傳播會聚區(qū)研究[A];中國聲學學會2001年青年學術會議[CYCA'01]論文集[C];2001年
8 林志斌;盧晶;徐柏齡;;聲傳播算子在移動邊界問題中的應用[A];中國聲學學會2006年全國聲學學術會議論文集[C];2006年
9 蘇家煜;劉穎;;微拓撲結構對二維格柵材料聲傳播特性的影響[A];北京力學會第14屆學術年會論文集[C];2008年
10 高軍輝;李曉東;;亞、超聲噴管中聲傳播的數(shù)值模擬[A];錢學森技術科學思想與力學論文集[C];2001年
相關博士學位論文 前4條
1 李家柱;帶有孔或隙隔聲結構的聲傳播特性計算方法研究[D];合肥工業(yè)大學;2014年
2 王成會;液體介質中非線性聲傳播和空化動力學研究[D];陜西師范大學;2010年
3 張克聲;基于聲傳播譜的氣體傳感技術理論研究[D];華中科技大學;2013年
4 馬樹青;淺海孤立子內(nèi)波對聲傳播的影響[D];哈爾濱工程大學;2011年
相關碩士學位論文 前4條
1 康穎;海洋中尺度結構聲傳播特性分析[D];中國海洋大學;2004年
2 王成會;氣液混合體內(nèi)的聲傳播及超聲空化[D];陜西師范大學;2005年
3 姚文葦;氣—液兩相介質內(nèi)聲傳播的研究[D];陜西師范大學;2006年
4 張婷婷;聲波在晶體和陶瓷中的聲傳播特性研究[D];南京大學;2012年
本文編號:1535369
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/haiyang/1535369.html