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海洋声学
发布时间:2019-09-11     作者:   来源:360百科   分享到:

海洋声学(marine acoustics)是研究声波在海洋中传播的规律和利用声波探测海洋的科学。它是海洋学和声学的边缘学科。

海洋声学的基本内容包括三方面:

①声在海洋中的传播规律和海洋条件对声传播的影响,主要包括不同水文条件和底质条件下的声波传播规律,海底对声波传播的影响,海水对声的吸收,声波的起伏,散射和海洋噪声等问题。

②利用声波探测海洋。

③海洋声学技术和仪器。

海底对从海水入射的声波的反射和散射,以及声波在海底沉积物中的传播速度和衰减等特性。

海底对声波在海中的传播,特别是对声波在浅海中的传播影响很大。声波在海底沉积物中的传播速度,通常与频率没有明显的关系。在平均粒径极小而孔隙率很大的稀薄沉积物中的声速,接近或低于海水中的声速。在较密实的沉积物中的声速,随粒径的增加和孔隙率的减小而单调增加,且大于海水中的声速。在固化程度较高的沉积层中,声波除纵波外,还有横波传播。海底沉积物中的声衰减,主要由沉积物的粘滞性和摩擦产生,与沉积物的粒径和孔隙率也有关系。在海底沉积物中,细砂、砂质粉砂和粉砂质砂的声衰减最大。在同一沉积物中,声衰减随声波频率的增加而增加,在某个频率范围内,这种增加近似于线性关系。

海底的声反射和散射,主要和沉积物的分层结构有关,也与海底表面的粗糙程度有关。若海底表层中的声速底于其上海水中的声速,这种海底称为低声速海底;反之,则称为高声速海底。一般说来,前者的反射本领低于后者。海底的声反射损失,一般随声波频率的增加而增加,它和声波入射角的关系与海底类型有关,对于低声速海底,有一个全透射角,声波在此角度下入射,多数声能透射入海底;若为高声速海底,则存在一个全反射角。

根据海底的声学特性,可以对海底沉积物进行声遥测分类。例如,浅地层剖面仪就是利用沉积物各层的声学特性不同而引起的声波反射各异的特点,来测定海底地层的分层结构。声遥测方法在近代海洋工程如海港和海上钻井采油等工程的地质勘探中,有很重要的作用。


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