海底介质的声学特性研究-物理.PDF

水声物理专题 海底介质的声学特性研究* 2014 －07 －15收到 † email ：luce_ 1983@ † 鹿力成 马 力 DOI：10.7693/w (中国科学院声学研究所 中国科学院水声环境特性重点实验室 北京 100190) Acoustic characteristics of the seabed LU Li-Cheng† MA Li (Key Laboratory of Underwater Acoustic Environment，Institute of Acoustics，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100190，China) 摘 要 海底作为声波在水中传播的下边界，其声学特性对水中声场分布的影响巨 大。在近60 年的研究中，海底沉积物的声学特性建模研究已取得众多成果，然而这些成果 还远远不能满足现代化水声技术发展的要求。文章从基本的海底结构组成出发，在海底地声 建模的基础上揭示出声波与海底的作用关系。 关键词 沉积层，地声建模，声速，密度，衰减 Abstract The seabed is the lowest boundary of sound propagation in the sea, so its acous- tic characteristics have a major effect on the sound field distribution. In the last sixty years, model- ing of the acoustic properties of seabed sediment has made much progress; however, it still does not satisfy the demands of modern underwater acoustic technology. In this article, based on the composition of the seabed, we present a geoacoustic model to describe the interaction of sound waves with the seabed. Keywords sediment, geoacoustic model, velocity, density, attenuation 1 引言 对声场的影响巨大，因此了解和获取海底介质的 声学特性是解决水下声传播问题的关键因素。 在这个表面百分之七十被水覆盖的地球上， 在水声问题的研究中，通过对不同的海域建 海水又占据了其中的百分之九十七，因此，海底 立合适的海底地声模型，使之能够应用于声场计 可以形象地表示为盛满海水的盆底。就像人类对 算，准确地预报声场。地声模型被定义为海底对 于外太空的探索与渴望程度已经超出了太阳系那 水中声波传播影响的具体描述，它详细描述了海 样，人类对于自身居住地球的探索也在努力追寻 底中各沉积