近海混浊水高频声衰减的初步研究

来源 :国家海洋局第三海洋研究所 | 被引量 : 2次 | 上传用户:Green__lucky
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冷战结束后近海声学成为研究热点。因江河(携带大量悬浮颗粒)注入、潮汐、风、海流以及人类活动等的影响,中国近海海水混浊。混浊海水中的悬浮颗粒物是影响海水声衰减的重要因素,悬浮颗粒物的存在导致声传播损失增大,声呐探测性能降低,特别是对各类用于近海探测和反潜的高频声呐,影响更为明显。因此,研究近海混浊水的高频声衰减具有重要的现实意义。本文从理论探讨和实验测量两方面研究了近海混浊水的高频声衰减。在理论方面,通过对近海混浊水声衰减机理的探讨,给出了近海混浊水的声衰减估算模型。利用模型,分析计算了近海混浊水的高频声衰减。在实验方面,基于混响法,设计了一套测量混浊水高频声衰减的实验系统,测量了模拟混浊海水的高频声衰减,得到了不同浓度近海混浊水的声衰减规律。然后将实验测量结果与理论估算值进行了比较研究。最后展望了悬浮物观测技术的发展和调查手段的进步对近海混浊水声衰减研究的影响。通过本文的研究可以得到:(1)近海悬浮物浓度达到0.1 kg/m~3量级时,100kHz声波的粘滞吸收每100m在1dB以上,悬浮物对近海混浊水声衰减的影响不可忽略。悬浮物的粘滞吸收是导致海水声衰减增大的主要因素。近海混浊水的声衰减估算主要考虑海水的自身吸收和悬浮物的粘滞吸收。(2)悬浮物粘滞吸收受粒径影响显著。本文实验测量值与考虑粒径分布的理论估算值具有更好的一致性。在实验频段内,泥沙含量为1.0kg/m~3时,采用粒径分布的理论估算值与采用平均粒径的理论估算值相比,悬浮物的粘滞吸收每100m相差2.3~2.6dB。文中认为:在估算近海混浊水的声衰减时,悬浮物的粘滞吸收估算必须考虑粒径分布。
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