海洋声学简介:让我们来一同揭开她的神秘面纱

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海洋声学

海洋声学简介:让我们来一同揭开她的神秘面纱

海洋,神秘,深邃,是一方美丽的世界;

声音,奇妙,婉约,是一片迷人的境地。

海洋声学简介:让我们来一同揭开她的神秘面纱

《说文》中曾记:“声者,何也?”; 曰:“音也。”

《礼记·乐记》中写有:“感于物而动,故形于声。”

而这篇文章正是为大家简要的介绍一下水声学中的海洋声学,让我们来一同揭开她的神秘面纱。

首先,我们要了解海洋声学究竟是什么?那我们先援引几个与之有关的例子。

  1. 当我们漫步在沙滩上,享受着阳光,海浪,微风的时候,听到海上传来鲸鱼喷水的声音,这时候你有什么感觉?

  2. 我们时常能在媒体上看到关于浩瀚海洋的节目,如果细心的话,我们应该会发现海洋中存在许多微小的声音。

  3. 我们偶尔会看见渔船利用声纳对鱼类进行捕捉,这其中也蕴含了声学的知识。

接下来,我们将对海洋声学进行探讨。海洋声学是研究声波在海洋中传播的特点和规律,并利用声波探测海洋的学科,也是海洋学和声学的边缘学科。

接下来,我们将对海洋声学进行探讨。海洋声学是研究声波在海洋中传播的特点和规律,并利用声波探测海洋的学科,也是海洋学和声学的边缘学科。

海洋声学的基本内容

  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。利用声波不仅能测出大海的深度,甚至还能发现在海底蕴藏的石油。

  3. 海洋声学技术和仪器。各种不同类型的声纳设备正是海洋学技术中的佼佼者。

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海洋声学的简史

1826年,瑞士物理学家J.D.科拉东和法国数学家J.C.F.斯图谟在日内瓦湖测量声在水中传播的速度,开始了现代水声学的研究。1911年,有人用炸药筒作声源,进行了最初的水下回声测探实验,并记录到海底的回声。1912年,美国科学家R.A.费森登设计并制造的一种新型动圈换能器,是第一台水下发信和回声测探设备。

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一战中,由于潜艇在水下作战的需要而研制出声呐,从而发展了声波在海洋中传播的理论。50年代以后,逐渐形成了研究声波在海洋中传播的规律和利用声波的研究探测海洋的新的学科分支──海洋声学。

海洋声学的理论

1. 海洋中声的传播

声波能在海洋中远距离传播,但在传播的过程中,海水的温度和盐度分布、海面和海底的状况、海水的运动、海中包含的各种不均匀体如气泡和生物等,都能产生很大的影响。由于受太阳辐射加热和风力搅拌等的影响,一般海水温度的垂直分布呈分层结构。对于大洋,从海面向下,依次分为表面混合层、季节跃层、主跃层和深水层等。在压力的影响下,使海洋中的声速呈垂直分布。从声速最低的地方发射的声波,由于上下层的声速不同而发生折射,描写声波传播途径的声线,总是弯向声速最低的地方的现象称为声道现象。(声速最低的地方称为声道轴)

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2. 海底勘探

在海洋开发中,声技术是勘探海底唯一有效的手段。海底的界面不平整,底部颗粒的大小不一以及层次上的不均匀性,都影响着声波的散射和反射。使用高频窄水平波束的测扫声呐,可得出海底凸出部分对声波的强烈散射和凹下部分的声影区构成的地貌声图。一般海底沉积物都是分层的,各层的声学特性不同,可以利用声学方法测定海底沉积物的分层情况和各层的声速。

海洋噪声  由于海面波浪、涡流、海洋生物发声,水下火山爆发或地震,海水分子的热运动和航船来往等原因,使海洋中存在噪声。它是声呐的一种强干扰。

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3. 海洋噪声

由于海面波浪、涡流、海洋生物发声,水下火山爆发或地震,海水分子的热运动和航船来往等原因,使海洋中存在噪声。它是声呐的一种强干扰。

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海洋声学的展望

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最后,在我们对海洋声学进行简单的了解后,让我们带着对海洋声学的期待和展望迎风远航。

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始发于微信公众号:声振之家

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