水声学-海洋的声学特性.ppt

第三章 海洋的声学特性
第六讲 海面和海底的声学特性
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本讲主要内容
本章知识点测试
海底的声学特性
海面的声学特性
海洋内部的不均匀性
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0、第三章知识点测试
画出三种常见的海水声速分布，解释其形成的原因。
深海声道声速分布
表面声道声速分布
浅海负梯度声速分布
声波在海水中传播时其声强会逐渐减少的原因有哪些？
几何扩展、吸收、散射
海水声吸收的原因是什么？
切变粘滞声吸收、热传导声吸收、驰豫吸收
含气泡群的海水声吸收的原因是什么？
切变粘滞声吸收、热传导声吸收、散射
摇号
平台
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一、海底声学特性
海底结构、地形和沉积层是影响声波传播的重要因素
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一、海底声学特性
海底对声波的吸收、散射和反射等声学特性关系到水声设备作用距离的远近
海底声波反射系数与海底地形有明显的依赖关系。高于几千赫频率的声波，海底粗糙度是
影响声波反射的主要作用
反向散射强度(朝声源方向的声散射)
定义：单位界面上单位立体角中
所散射出去的功率与入射波强度
之比。
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深海平原海底反向散射强度与入射角的关系
在小入射角时，散射
强度随入射角增大而减小，
与频率一般无关
入射角>5度时，散射
强度10lgms近似与
成正比
大入射角时，散射强度可能与频率的四次方成正比
一、海底声学特性
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一、海底声学特性
非常粗糙海底反向散射强度与入射角的关系
反向散射强度几乎与入射角无关
反向散射强度几乎与频率无关
：为什么人们关心海底反向散射强度？
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一、海底声学特性
为什么人们关心海底反向散射强度？
传统的声纳为收发合置声纳
传统声纳的工作频率较高
海底的声散射形成海底混响
一维、二维界面的声散射强度
双基地声纳
多基地声纳
低频声散射强度
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一、海底声学特性
海底声散射
原因：
海底表面的不平整性
海底内部的不均匀性
建模：
微扰法
小斜率近似
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一、海底声学特性
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）
：如何获取海底的声学参数？
如何快速准确获取？
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