海洋的声学特性.ppt

第3章 海洋的声学特性 本章目的 本章从声学角度讨论海洋、海洋的不均匀性和多变性，弄清声信号传播的环境，有助于海中目标探测、声信号识别、通讯和环境监测等问题的解决。 3.1 海水中的声速 1、声速（ Sound Speed ） 3.1 海水中的声速 声速经验公式 3.1 海水中的声速 声速经验公式 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 乌德公式 3.1 海水中的声速 2、声速测量 3.1 海水中的声速 2、声速测量 3.1 海水中的声速 2、声速测量 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3、海洋中声速变化 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.1 海水中的声速 3.2 海水中的声吸收 1、传播损失概述 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 2、纯水和海水的超吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3、非均匀液体中的声衰减 3.2 海水中的声吸收 3、非均匀液体中的声衰减 3.2 海水中的声吸收 3.2 海水中的声吸收 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 人们关心的海底参数 声速（反演） 密度（反演） 衰减系数（反演） 底质（取样） 垂直分层结构（取样） 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.3 海底 3.4 海面 3.4 海面 3.4 海面 3.4 海面 3.4 海面 3.4 海面 3.4 海面 3.4 海面 3.4 海面 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.5 海面的声反射及对声传播影响 3.6 海洋内部的不均匀性（自学） 3.6 海洋内部的不均匀性（自学） 3.6 海洋内部的不均匀性（自学） 3.6 海洋内部的不均匀性（自学） 3.6 海洋内部的不均匀性（自学） 作业1 作业1 作业2 （3）实测海底反射损失 根据深海实测到的海底反射损失的平均值，小掠射角的数据是实验值的外推。 （3）实测海底反射损失 海底沉积层的反射损失随掠射角变化的三个特征： （1）存在一个“分界掠射角” ；当 时，反射损失值较小；当 时，反射损失较大。 是海底反射损失的一个特征参数。 （2）小掠射角 范围内，反射损失随 而增加。 （3）大掠射角 范围内，反射损失与 无明显依赖关系，有时会出现反射损失值的“振荡”变化，一般可近似为常数。 （4）三参数模型 根据海底反射特征，我国学者尚尔昌提出三参数模型： 该模型表示海底反射损失的基本特征。 （4）三参数模型 参数计算： 分界掠射角 全内反射角 掠射角等于 反射系数模 分析声场的平均结构 海面波浪特征描述： 周期性——周期、波长、波速和波高 随机起伏性——概率密度函数、方差、谱和相关函数 （1）重力波 以重力作为恢复力的波动 1、波浪基本特征 忽略粘滞性的影响，水深 h的均匀海洋波速： （2）表面张力波 以表面张力作为恢复力的波动。 小风速，海洋波速为： 波长与波速之间的变化关系，重力波与表面张力波不同。 （2）表面张力波 对于小波长的波： 波速与频率有关，形成波浪频散——弥散波。 对于多个频率传播的波，其传播速度由群速度决定。 （3）波浪形成和等级 波浪形成：与风速、风持续时间、风区等因