【《海水中的声速分布规律分析》1400字】

海水中的声速分布规律分析海水声速是一个变化量，一般在1430m/s-1550m/s区间内波动。由于海洋环境的影响因数非常多，海水中的声速受其他因数影响下，其变化非常复杂，无规律可循。对海水中的声速变化清楚了解实验的前提。这为后面的海水声速进行测量提供了有力支持和有利因数分析。1.1深海声速剖面的分层声速与深度的函数关系指的是声速剖面。图1.1显示了典型的海洋声速剖面。显而易见，温度相同的层叫做等温层，海洋表面温度相同，所以属于等温层。由于海洋表面暴露在阳光下，水温高，同时又受到风雨的搅动。因此，表层声速的变化对这些因素很敏感。在往下就是季节性跃层，所谓“跃层”是指深度发生变化时海水温度变化比较明显的一层。其主要特点是海水声速和温度与深度成负相关关系，当深度下降时，声速减小，温度降低。随季节变化。夏秋两季，天气炎热，靠近地表海水温度高，季节跃层强烈，界限分明；在冬季和春季，天气寒冷，包括在北冰洋，表层和过渡层结合在一起，混为一层，无法区分。季节跳跃层以下是主跳跃层，温度随深度变化较大，表现为负温度梯度或负声速梯度，季节变化对其影响不大。在主过渡层之下，深海等温层延伸至海底，温度接近3.9℃，几乎恒定。在该层中，由于压力对声速的影响，当深度发生改变时声速也会发生改变，一般是成正比，深度越深声速越大。在深海中，由于风浪搅拌的作用，通常水温低且稳定，因此具有正声速梯度的特征。这个深度叫声道轴，是深海声道独有的。当纬度发生变化，声道轴深度也跟随变化，极点处声道轴深度最浅；在靠近海面，赤道声道轴可深达1000m，高纬度时，深海中等温层非常广，可以说几乎一直延伸到海底。图1.1深海海水声速的典型剖面层1．2浅海中的声速剖面在海洋中浅海是我们接触最多的，生物活动比较多。当然影响因数也是最多的，而且复杂。由于浅海受到阳光照射强度高，所以受温度影响较为明显。当变换季节时温差较大导致变化就很明显，即季节特征显著，如图1.4所示。浅海温度剖面的季节规律：夏季主要是负跃变层声速梯度剖面。在冬季，多数情况属于等温层的声速面。图1.4典型浅海温度剖面图1.３.3常见海水声速分布由于海水比热容比较大，一般而言海水温度的变化不会很明显，而且在海洋之中的面积是非常大的，就算外面温度升高，一部分能量传递到海洋里，再进行热传递分配，可以说是微不足道。所以温度对液体声速测量的精度可以说没有丝毫影响，只是会改变超声波传播过程，显而易见影响其声传播起伏。实际研究时，一般情况从宏观角度去研究海洋中声速c(h)的垂直分布。图1.5所示为常见海水中的声速垂直分布示意图。图1.5海水中常见的声速垂直分布图图1.5(a)，(b)两种声速声速分布图中，它在某一深度h1处时存在着唯一对应的声速最小值c1，它们最大的不同就是最大值不一样。当纬度发生改变时，深海声道轴所处的海水深度也会随之发生变化。受风浪、海流、气温、阳光等诸多因素的影响。海洋表面的温度都不会高且均匀分布，而且海水在垂直方向上形成了水平的分层结构。通常都是由外界因数变化引起。图1.5(d)为反声道声速分布，当探测深度越往下时，声速也在跟随下降。主要原因在于温度的影响，海洋表面或者上部受到阳光照射比较强烈，随着深度加深，阳光照射强度越来越弱。图1.3(e)为浅海常见的声速分布，浅海声速剖面的影响因数非常多，声速变化较大，每