海洋中尺度結(jié)構(gòu)聲傳播特性分析.pdf

1、海洋中尺度結(jié)構(gòu)能強烈影響聲波在海水中的傳播,因此,對海洋中尺度結(jié)構(gòu)聲傳播特性進行分析,確定海洋中尺度結(jié)構(gòu)影響聲傳播的基本規(guī)律,對快速聲場預報和環(huán)境參數(shù)反演都具有十分重要的意義.該文對中尺度結(jié)構(gòu)(中尺度渦、鋒面)海洋中尺度結(jié)構(gòu)引起的海水的不均勻性對聲傳播影響進行研究,建立海洋中尺度現(xiàn)象水聲環(huán)境參數(shù)模型,分析聲傳播特性的中尺度現(xiàn)象水聲環(huán)境模型參數(shù)變化對聲傳播的影響規(guī)律,對存在隨機聲速起伏的中尺度結(jié)構(gòu)的聲傳播特性也進行了初步探討.該文利用南海

2、海域聲速場同化數(shù)據(jù)數(shù)值計算分析典型海域聲傳播基本規(guī)律,采用拋物方程模型計算程序FOR3D進行計算.其中包括,深海聲傳播,通過有海洋鋒面的聲傳播,海底有海底山時的聲傳播,海底為下坡地形的聲傳播,以及黑潮暖渦下的聲傳播.結(jié)果顯示弱鋒對聲傳播的影響并不明顯,而暖渦能引起渦區(qū)后強烈的聲衰減.根據(jù)實際渦、鋒面的各項指標,結(jié)合南海海域聲速場同化數(shù)據(jù),建立了高斯渦模型和海洋鋒面模型進行的聲傳播規(guī)律分析,系統(tǒng)計算不同頻率下渦、鋒面強度變化對聲傳播影響.

3、數(shù)值模擬結(jié)果表明冷渦能夠使聲場傳播的會聚區(qū)發(fā)生分散.暖渦則能使渦區(qū)聲傳播損失降低10dB左右.渦對低頻聲傳播影響大于同樣情況下的高頻聲傳播.鋒面模型分析結(jié)果為:暖鋒的存在能使其后很長的區(qū)域形成聲影區(qū),傳播損失增加10dB左右.在建立的兩個模型的基礎上,進行了特征參數(shù)的靈敏度分析,并結(jié)合海上水聲綜合考察聲傳播實驗數(shù)據(jù)進行驗證.結(jié)果表明,前五階EOF表示聲速場所得聲傳播損失與實際聲速場結(jié)果相比誤差基本在±3dB以內(nèi),即前五階EOF可作為這種