论文部分内容阅读
南海大陆架和大陆斜坡是由浅海向深海过渡的海区,拥有强烈的地形变化和较为复杂的水文动力条件,是一种复杂的声传播环境。理解这些典型条件下的声传播现象并掌握其规律对南海的国防建设、资源开发、交通运输等均具有重大意义。 本文首先对季节性的海洋环境变化做了分析,500m深温度断面的比较表明季节间的变化特别体现在混合层深度的增减上,反映在声速上的变化则是混合层声道的深度的季节性变化,声速梯度基本结构没有变化。对四个季节的声传播损失数据,首先进行了距离与深度上的平均,然后利用长期非静态(LTNS,Long-term nonstationary)均值来比较各季节声传播损失的相对变化。结果表明,声源与接收器都在混合层深度以下时,O2-T22测线上的声传播损失没有明显的季节性变化规律,但在40-60 km距离内传播损失出现约2dB至10dB的减小;而O2-T23测线上表现出冬季比夏季的传播损失平均高不足5 dB,季节性变化非常小。关于混合层声道对声传播影响的模拟实验证明了季节性海洋环境变化对实验中的声传播情形影响微弱。在地形变化剧烈的传播环境下,声传播现象体现的更多的是地形特征的影响。 根据前人研究成果,选择具有如下特征的海底声学模型:压缩波衰减系数具有频散关系;从声速比的角度入手计算海底表层沉积物压缩波声速;水平变化的两层海底模型;结合声速梯度与沉积层厚度确定上层声速结构;将剪切波衰减等效为压缩波衰减。根据地形特征的不同,选择对浅海、过渡海域与深海典型地形开展RAM模式下的声传播仿真,模型计算结果与实测声传播损失数据吻合较好。 选择了海底山地形下的声传播实验,详细剖析了两座海底山对于实验中声传播的影响。通过模型仿真与对比可以发现,在所考虑的传播情形内,第一座海底山遮挡最高可以造成山体后方超过30dB的传播损失增大;第二座海底山离声源距离太远,而对声传播的影响较小。