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我国科学家揭示海底山三维声传播机理

撰写时间:2019-03-05 [来源:中国海洋报 ]

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深海海底山会对声传播产生重要影响。中科院声学所声场声信息国家重点实验室李整林团队观测到了由海底山引起的三维声传播效应,并解释了海底山环境下的三维声传播机理。相关研究成果近日在线发表于《物理学报》。

声波在深海中传播时会频繁地与海底山碰撞,从而偏离原传播平面,产生的三维水平折射效应对声传播具有重要影响。以往针对海底山环境下的声传播研究多利用二维模型。随着海洋声学研究的逐步发展,海底山环境下的声传播研究由二维逐渐转移到三维模型。

李整林团队在南海深海海底山环境下进行了声传播实验。实验数据表明,在传播过程中,声波与海底山作用后破坏了深海会聚区结构,导致传播损失增大,在海底山后形成具有明显边界的声水平折射区。利用声传播模型得到的计算结果,与此区实验测量的声场结构存在明显差异,无法解释实验现象。

研究人员分析三维射线模型发现,由于声波水平折射作用,部分声线无法到达接收器,引起海山后声传播损失比二维模型计算结果增大约10分贝以上,三维声传播效应对海底山后一定角度范围内的声场影响较为明显。

研究表明,在分析海底山后声传播特性时,应考虑声水平折射效应的影响。下一步,他们将重点研究海底山引起声场空间相关特性的变化,为声呐在复杂环境的探测方法提供基础理论支撑。

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