海水吸收对远距离水下声场计算的影响
海洋环境对舰船水下电磁场测试的影响
关键 词 ： 环 境 水下 电磁 场 ； 舰船 水 下 电磁 场测试 ； 环 境参数 ； 数 值仿 真
中 图分类 号 ： Ｐ ７ ３ ３ ． ６ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ２— ７ ６ ４ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ２ ８— ０ ４ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ４ ０ ４ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ７ ６ ４ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ０ ７
一
１ 舰 船 水 下 电磁 场 测 试 的基 本 原理
根据 Ｇ Ｊ Ｂ ７ ３ １ ６—２ ０ １ １《 舰 船 磁 场 动 态 测 量 方 法》 ，舰 船水 下 电磁场 测试 的基 本原 理 。 如下 ：
１ ） 舰艇 是 一 个 具 备 复 杂 设 计 和 采 用 多 种 技 术
第３ ５卷 第 ６期
２ ０ １ ３年 ６月
舰
船
科
学
技
术
Ｖｏ １ ． ３ ５， Ｎｏ． ６
Ｓ ＨＩ Ｐ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｊ ｕｎ ．，２ ０１ ３
海洋 环 境 对 舰 船 水 下 电磁 场 测 试 的影 响
吴 亮
（ 大连 理 工大 学 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ １ ）
设 备 的综合 体 ，受 地 磁 场 、船 体 电流 和 舰 艇 航 行 等
摘 要 ： 主要从海洋环 境电磁场和海洋环境参数 ２ 个方面 ， 针对舰船水下 电磁场测试产生 影响的海洋 环境进
行 分 析 。 在海 洋 环 境 电 磁 场 方 面 ， 通 过 长 期 观 测 得 到 的环 境 电 磁 场 规 律 对 舰 船 水 下 电磁 场 测 试 频 带 内 的 影 响 进 行 分 析； 在海洋环境参数方 面 ， 则 通 过 数 值 仿 真 来 研 究 环 境 参 数 对 舰 船 水 下 电磁 场 测 试 的影 响 。
水声环境复杂性对声呐探测距离的影响
水声环境复杂性对声呐探测距离的影响水声环境是指水中声波传播的过程及受到的环境因素的影响。
这些环境因素包括海水的温度、盐度、压力、流动等。
这些因素的变化会使得声波的传播速度、反射、折射、散射、吸收等特性发生不同程度的变化，从而影响声呐的探测距离和精度。
首先，水中温度的变化会影响声波传播速度。
在水中，声波的传播速度约是在空气中的4倍。
而水温度的变化会使得水的密度和粘度发生变化，从而影响声波的传播速度。
当水温度升高时，声波传播速度也会随之升高，但声波的折射和散射会增强，从而降低探测距离；当水温度下降时，声波传播速度也会随之下降，但声波的反射和折射会减弱，从而提高探测距离。
其次，海水的盐度也影响声波传播速度。
盐度越高，海水的密度越大，从而会减缓声波的传播速度。
同时，盐度的变化还会影响水中的音速剖面（即声波传播速度与深度或水层之间的关系），从而导致声波的折射和散射发生变化，从而影响探测距离和精度。
此外，水压力对声波传播的影响也不能忽略。
随着水深的增加，水压力会不断增加。
这会使得水密度增加，声速下降，从而降低探测距离；同时，声波在水下传播中也会发生衰减和散射，使得声波能量逐渐减弱，从而也会影响探测的精度。
最后，水流的存在也会对声呐探测距离产生影响。
水流会使声波传播的路径发生弯曲和扭曲，从而影响声波的折射和散射，使得声波的能量在传播过程中逐渐消耗，从而影响声呐的探测距离和准确度。
综上所述，水声环境的复杂性对声呐探测距离和精度产生不可忽略的影响。
不同的环境因素对声波的传播速度、反射、折射、散射、吸收等特性都会产生影响，从而影响声呐探测的效果。
因此，在进行声呐探测任务时，需要充分考虑水声环境的复杂性，并进行合理的环境因素修正和校正，以提高声呐探测的效率和准确性。
相关数据指的是与水声环境对声呐探测距离的影响有关的具体数据，下面将列出一些典型的数据，并对其进行分析。
首先是声波在水中的传播速度变化。
一般来说，声波在水中传播的速度约为1480米/秒，但水温度和盐度变化会对其产生影响。
海水中的声吸收
海水中的声吸收引言：海洋是地球上最广阔的生态系统之一，其中的声波传播具有重要的科学研究价值和实际应用意义。
海水中的声吸收是指声波在海水中传播过程中受到的能量损失，影响着声波的传播距离和传播效果。
本文将从海水中的声吸收机制、影响因素以及应用等方面进行探讨。
一、海水中的声吸收机制海水中的声吸收主要是由于声波与海水分子、离子和颗粒等相互作用导致的能量损失。
海水中的声吸收机制主要包括以下几个方面：1. 分子吸收：海水中的声波会使水分子发生振动，从而导致分子之间的相互摩擦和能量传递，使声波能量逐渐减弱。
2. 离子吸收：海水中含有各种溶解的盐类和气体，这些溶解物对声波具有一定的吸收作用。
其中，海水中的盐类主要对低频声波产生影响，而溶解的气体则对高频声波具有吸收作用。
3. 颗粒散射：海水中存在着各种悬浮物和溶解物质，如浮游生物、沉积物等。
这些颗粒对声波具有散射作用，使声波在传播过程中发生偏转和衰减。
4. 地表反射：海水中的声波在与海底或海面交界处发生反射，一部分能量被反射回去，从而导致声波的衰减。
二、影响海水中声吸收的因素海水中声吸收的程度受多种因素的影响，下面将介绍几个主要因素：1. 频率：频率是影响声波在海水中传播和吸收的重要因素。
一般来说，低频声波在海水中传播距离较远，但受到分子吸收和离子吸收的影响较大；而高频声波在海水中传播距离较短，但受到颗粒散射和地表反射的影响较大。
2. 温度和盐度：海水的温度和盐度也会影响声波在海水中的传播和吸收。
一般来说，温度越高、盐度越低，声波在海水中的传播距离越远，吸收程度越小。
3. 悬浮物和溶解物：海水中的悬浮物和溶解物质会增加声波的散射和吸收。
例如，浮游生物的存在会增加声波的散射，从而影响声波的传播距离和清晰度。
4. 水深：海水的深度也会对声波的传播和吸收产生影响。
一般来说，声波在较浅的海水中传播距离较短，吸收程度较大；而在深海中传播距离较远，吸收程度较小。
三、海水中声吸收的应用海水中声吸收的研究不仅对理解海洋声学现象具有重要意义，还在海洋资源开发、海底探测和军事领域等方面具有广泛的应用价值。
水声传播中的声场特性与影响因素研究
水声传播中的声场特性与影响因素研究在我们生活的地球上，水覆盖了大部分的表面。
而在水下世界，声音的传播有着独特的特性和规律。
水声传播中的声场特性及其影响因素的研究对于海洋科学、声学工程、军事应用等众多领域都具有极其重要的意义。
首先，我们来了解一下水声传播中的声场特性。
声场，简单来说，就是声音在水中传播所形成的区域。
在这个区域中，声音的强度、频率、相位等特性都会发生变化。
声音在水中传播时，其强度会随着距离的增加而逐渐减弱。
这是因为水对声音具有吸收作用，就像海绵吸水一样，声音的能量会被逐渐消耗。
而且，这种吸收作用与声音的频率有关，通常高频声音更容易被吸收，这就导致了在远距离传播时，低频声音相对更容易被检测到。
另一个重要的声场特性是声音的传播速度。
与在空气中不同，声音在水中的传播速度要快得多，大约是 1500 米每秒。
但这个速度并不是恒定不变的，它会受到水温、水压和盐度等因素的影响。
例如，水温升高时，声音传播速度会增加；水压增大时，传播速度也会有所提高；而盐度的变化同样会对传播速度产生一定的影响。
除了强度和传播速度，声音在水下传播时还会发生折射和反射现象。
这就好比光线在不同介质中传播时会改变方向一样。
当声音从一种水层传播到另一种具有不同物理特性的水层时，就会发生折射。
而当声音遇到障碍物，如海底、海面或大型物体时，会发生反射，一部分声音能量会被反射回去。
接下来，我们探讨一下影响水声传播的因素。
水温是一个关键因素。
不同的水温会导致水的密度和压缩性发生变化，从而影响声音的传播速度和吸收特性。
在海洋中，水温通常会随着深度和地理位置的变化而变化，形成复杂的温度分层结构，这会对水声传播产生显著的影响。
水压也是不可忽视的因素。
随着水深的增加，水压会不断增大，这会使得水的密度增加，从而改变声音的传播特性。
盐度同样对水声传播有着重要影响。
海水中的盐度分布不均匀，高盐度的海水和低盐度的海水在声学特性上存在差异，这会导致声音在传播过程中发生折射和反射。
海洋环境对声波传播影响
海洋环境对声波传播影响哎呀，说起海洋环境对声波传播的影响，这可真是一个超级有趣又充满奥秘的话题！咱们先来说说海洋里的温度吧。
就像我有一次去海边度假，在浅水区玩水的时候，明显感觉水暖暖的，可当我稍微往深一点的地方走，水就变得凉凉的了。
这海洋里的温度啊，可不是均匀分布的，从海面到海底，那是有着明显的温差。
这种温差会影响声波的传播速度呢！温度高的地方，声波传播就快些；温度低的地方，声波传播就慢些。
想象一下声波在这样冷热不均的海洋里穿梭，就像一个人在高低不平的路上跑步，速度一会儿快一会儿慢，这路径和效果能不受到影响嘛！再讲讲海洋里的盐度。
有一回我跟着一艘渔船出海，船员们在测量海水的盐度。
我好奇地凑过去看，发现不同区域的海水盐度还真不一样。
盐度的变化也会作用在声波传播上。
盐度高的海水，声波传播得就相对快一些；盐度低的海水，声波传播就会慢一点。
这就好比声波在不同“阻力”的通道里前行，“阻力”大了，速度自然就慢下来啦。
还有海洋里的压力，这也是个重要因素。
我曾经在海洋馆里看到过一个巨大的水族箱，越往深处，里面的水压就越大，把一些东西都压得变形了。
在真正的海洋里也是这样，深度越大，压力越大。
而这种压力的变化会让声波的传播特性发生改变。
就好像声波被一双无形的大手紧紧地挤压着，传播的方向和速度都会受到影响。
海洋里的水流也是不能忽视的。
我记得有一次在海边游泳，不小心被一股水流带着漂了好一段距离。
这水流有强有弱，有快有慢。
当声波遇到水流的时候，就可能被带着跑偏，传播的路径不再是直直的，而是跟着水流弯曲、打转。
另外，海洋里的生物也会给声波传播带来影响。
有一次我潜水的时候，周围有一群小鱼游来游去，它们的身体会反射和散射声波。
就像是声波在前进的道路上遇到了一群“小调皮”，被它们左挡一下，右碰一下，传播的效果也就变得复杂起来。
海洋中的悬浮颗粒和气泡也是声波传播的“绊脚石”。
我曾经在海边看到过一场暴风雨过后，海水变得浑浊不堪，里面充满了各种杂质和气泡。
海洋物理学中的声学测量技术与应用
海洋物理学中的声学测量技术与应用在海洋物理学领域，声学测量技术被广泛应用于深海探测、海洋生态研究、海底地质勘探等领域。
声学测量技术利用声波在海水中传播的特性，通过测量声波的传播时间、强度和频谱等参数，可以获取丰富的海洋环境信息。
一、声学信号的传播原理声波是一种机械波，传播的介质是海水。
在海洋中，声波的传播受到海水的吸收、散射和传播路径的影响。
海水的吸收会导致声波的能量逐渐减弱，而散射会导致声波的传播方向发生改变。
传播路径的复杂性（包括水平传播路径和垂直传播路径）也会对声波的传播产生影响。
二、声学测量技术的分类根据测量目的和应用领域的不同，声学测量技术可以分为不同的类别。
以下是几种常见的声学测量技术：1. 声速剖面测量技术声速剖面测量是一种用于测量海水中声速随深度变化的技术。
通过测量声波传播的时间和距离，可以计算出不同深度的声速值。
声速剖面可以提供海洋水团的垂直分布和变化信息，对海洋环流和海水运动的研究具有重要意义。
2. 地震学测量技术地震学测量技术在海洋物理学研究中被广泛应用。
通过发送地震波并测量反射或折射波，可以获取海底地质结构、构造特征以及地壳运动等信息。
地震学测量技术是深海勘探中最常用的技术之一，对于油气资源勘探和海底地质灾害预警有着重要的应用价值。
3. 声呐测量技术声呐是一种利用声波回波来获取目标位置和性质的测量技术。
在海洋物理学中，声呐广泛应用于水下目标探测、海底地形测量和海洋生态研究等领域。
通过测量声波的反射时间和强度，可以获取水下物体的位置、形态以及周围环境的信息。
三、声学测量技术的应用案例声学测量技术在海洋物理学中有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用案例：1. 海洋生态研究声学测量技术可以用于海洋生态系统的研究。
通过测量声波的反射回波，可以获取海洋生物的分布、数量和行为特征等信息。
同时，声学测量技术还可以用于测量海洋中的颗粒物浓度和颗粒物的粒径分布，为海洋生态环境的评估和保护提供数据支撑。
海洋声学环境对声纳的影响评估
（ 军 兵 种 指 挥 学 院 研 究 生 队 ， 东 广 州 ５０ ３ ） 海 广 １４０
摘 要 ：主要 分析 影 响声纳性 能 的海 洋声 学环境 因素 ， 出影响 声纳作 用距 离的声 传播 损 失 、 洋 给 海 环境 噪 声和 海洋混 响 的声 学模 型． 些模 型 的使 用 ， 这 对声 纳性 能预 测和分析 具 有重要 的工程价 值． 关键 词 ：海 洋 ； 学环境 ； 纳 声 声
转， 而小 于此射 出角 的 声 线都 完 全 被 限制 在层 内传
播 ． 由于层 的上 界面 是一个 绝 对软 的全 反射边 界 ， 又 使 得 这些声 线在 层 内 和海 面 多 次 反 射． 能 被 限制 声
在 层 内 ， 减较小 ， 衰 能够 传 播 较 远 的 距 离． 计算 混 合 层 表 面声道 传播 损失 的经验 公式 为 ：
＋６ — Ｌ Ｏ
Ｒ ＜
｛ Ｌ １１ ａ Ｏ［ Ｒ Ｈ） １ ＋ １ ６ Ｋ Ｔ ＝ ５ Ｒ＋ Ｒ＋ｌ （ ／ 一 ］ ５ｇ ｇ 。 Ｈ＋ ０一 ￡
式 中 ， ＝【 ＋Ｄ／ ） ： 度 ｋ ： 合 层 Ｈ （ ３］ 跨 ｍ； 混
洋声 学环境 的影 响 很 大 ， 而声 纳 性 能受 海 洋 声 学 从 环境 的影 响较大 ． 些 海 洋声 学 环 境影 响 因素 包括 这
失 转 变为热 能 ， 为 吸 收 损 失 ． 收 损 失 与 海水 成 称 吸 分、 温度 、 压力 、 波的 频率及 传播 方式 有关 ． 收损 声 吸 失 的测 量数据 通 常用 符 号 表示 ． 频 率 的关 系 比较 与 复 杂 ， １０ｋ ｚ以下 ， 水声 吸 收主要 是 由水 中硫 在 ０ Ｈ 海 酸镁 离 子 的弛豫 吸收 引起 的 ； 超过 １０ ｋ ， 吸 收 ０ Ｈｚ声 主要 是 由媒质 的粘 滞 性 引起 的 附加 吸 收 ． 率 低 于 频
声波在水体中衰减机制分析
声波在水体中衰减机制分析嘿，咱今天来聊聊声波在水体中衰减这档子事儿。
不知道您有没有这样的经历，在夏天去游泳池玩水的时候，您在水下大喊一声，感觉声音传出去没多远就好像没劲儿了。
这其实就跟声波在水体中的衰减有关系。
声波在水体里传播的时候，会遇到各种各样的情况，导致它的能量逐渐减少。
就好比您跑马拉松，一开始精力满满，跑着跑着就累得气喘吁吁，速度也慢下来了。
首先呢，吸收衰减就是个重要因素。
水可不是个简单的介质，它会像个“贪吃鬼”一样把声波的能量给吃掉一部分。
水分子之间的相互作用，还有水里的各种杂质、微生物啥的，都会和声波发生作用，让声波的能量被吸收掉。
比如说，海水里的盐分比较多，声波在海水中传播的时候，就比在淡水里衰减得更快。
再说说散射衰减。
想象一下，声波在水里就像个没头苍蝇似的到处乱撞。
当遇到水里的气泡、浮游生物、不均匀的温度层等等，声波就会改变方向，散射开来。
这一散射，原本直直往前跑的声波能量就分散到各个方向去了，能继续沿着原来方向传播的能量自然就少了。
还有个原因就是几何扩展衰减。
这就好比您拿着手电筒照出去，离得越远，那光圈看起来就越大越暗。
声波也是这样，从声源出发，向四面八方传播，随着距离的增加，声波所覆盖的面积越来越大，单位面积上的能量也就越来越少啦。
咱回到一开始说的在游泳池里的情况。
您在水下大喊的时候，声音首先就被水吸收掉了一部分能量。
然后呢，水里可能还有些小气泡或者其他人在游动，导致声波散射。
再加上声音传播得越远，覆盖的范围越大，能量也就越来越弱，所以没传多远就好像听不见了。
在实际应用中，比如说水下通信、海洋探测，了解声波在水体中的衰减机制可太重要了。
要是不搞清楚这个，那水下的声音信号可能传着传着就没了，或者变得模糊不清，根本没法用。
总之，声波在水体中的衰减是个挺复杂但又很有意思的现象。
就像我们在生活中遇到的很多问题一样，看起来简单，其实背后有着各种各样的原因和规律等着我们去发现和理解。
下次您再去游泳或者接触到跟水有关的声音现象时，说不定就能想起今天咱们聊的这些啦！。
海洋环境对声纳系统的影响研究
海洋环境对声纳系统的影响研究作者：佟宏伟来源：《科技创新与应用》2018年第30期摘要：声纳系统对海洋中目标的探测依赖于海面、水下和海底等海洋环境，声纳系统作用的距离也与海洋的水文环境密切相关，举个例子来说同样一部声纳在不同的海域、不同的海洋环境中的探测性能相差十分悬殊。
因此，面对复杂多变的海洋环境，我们要想正确熟练的操作声纳装备就必须充分了解海洋环境和海洋环境对声纳系统的具体影响，这样才能在深海环境中占据有利的位置。
文章作者根据工作经验，介绍了海洋中水声环境的复杂性以及声纳装备的各种特点，并阐述了海洋环境对声纳系统使用性能的影响，最后总结了声纳系统与海洋环境相适应的具体方法和对策以期为相关人员提供一定的借鉴。
关键词：海洋环境；声纳系统；影响；研究中图分类号：X834 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）30-0056-02Abstract： The detection of targets in the ocean by sonar system is dependent on the ocean environment such as sea surface， underwater and seabed. The range of sonar system is also closely related to the hydrological environment of the ocean. For example， the detection performance of the same sonar in different sea areas and different marine environments is very different. Therefore，facing the complex and changeable marine environment， if we want to operate sonar equipment correctly and skillfully， we must fully understand the marine environment and the specific impact of the marine environment on sonar system， in order to occupy a favorable position in the deep-sea environment. From the author's working experience， the complexity of underwater acoustic environment in the ocean and various characteristics of sonar equipment are introduced， and the influence of marine environment on the performance of sonar system is expounded. Finally， the specific methods and countermeasures to adapt sonar system to the marine environment are summarized in order to provide some reference for related personnel.Keywords： marine environment； sonar system； impact； research海洋中海面、水下与海底一同形成了一个对声波传播十分复杂的信道，海洋中内部复杂的结构以及其上、下表面，对声音的传播会产生巨大的影响。
水下消声覆盖层吸声机理的研究
哈尔滨Ｉ：程人号’硕士学位论文国海军“洛杉矶”级核潜艇上ＢＱＱ一５型声纳系统发现俄潜艇的距离相对缩短２５％～５０％左右，而美海军ＭＫ４６型鱼雷的主动卢呐的探测距离减小到５０％以上。
安装消声层的前苏联核潜艇可以在距“洛杉矶”级近３０００米的距离发起攻击，而这时“洛杉矶”级还处于无目标状态。
随着水下消声覆盖层技术在潜艇上的广泛应用，人们发现水下消声覆盖层还能抑制艇体振动，隔离内部噪声向外辐射，降低本艇自噪声，改善本艇声纳的工作条件，使本艇的声纳工作距离获得较大的提高。
这主要是水下消声覆盖层具有去耦功能，即去耦材料使艇体与周围海水之间的阻抗不匹配，减小了艇体向远场辐射的噪声量。
外界对俄罗斯的“阿库拉”级核潜艇的水下消声覆盖层的总体评价是：“既能吸收敌方声纳发射的声波能量，又能吸收艇壳振动的辐射能量。
”当然这需要‘定的设计水平才能实现。
但是，一种水下消声覆盖层难以同时具备良好的吸声和隔声性能，而且低频吸、隔声性能难以满足使用要求。
要使潜艇在所有方向，各个频段上的反射声波都很弱是极其困难的，但是在主要方向、某个频段上声波反射减弱是可行的。
因此为了最大程度地发挥消声层的作用，最大限度地降低潜艇的声信号特征，针对特定的频段和压力研制出了具有不同功能的消声层。
俄罗斯核潜艇耐压壳体外表面、非耐压壳体的内表面和外表面均敷设有不同功能的消声层。
简而言之，水下消声覆盖层具有吸声、隔声、抑振等多种功能，可有效降低潜艇自噪声和声目标强度，是提高潜艇隐蔽性的主要装备。
图１．１铺上消声覆盖层的潜艇外观水下消声覆盖层技术主要包括消声覆盖层本体技术、安装技术以及与哈尔滨工程大学硕士学位论文各种介质材料参数数值如表２．１，水与钢板（双层）作为背衬。
以下各图若未特殊说明，均采用表２．１中所用参数。
为便于观察低频的吸声效果，横坐标采用对数坐标。
计算频率从５００Ｈｚ到３０ｋＨｚ，吸声层前面介质为水。
背衬为空气，单双层壳体后也为空气，空气背衬可近似真空，当作绝对软背衬处理，即声压为零。
水下声波与水流的相互作用及其影响
水下声波与水流的相互作用及其影响在我们所生活的这个蓝色星球上，海洋占据了大部分的面积。
水下世界充满了各种神秘而复杂的现象，其中水下声波与水流的相互作用就是一个引人入胜的领域。
这一相互作用不仅在海洋科学中具有重要意义，还对许多实际应用产生了深远的影响。
首先，让我们来了解一下水下声波。
声波在水下的传播与在空气中有很大的不同。
水的密度比空气大得多，这使得声波在水中传播时速度更快，同时衰减也相对较小，能够传播更远的距离。
水下声波在海洋探测、通信、导航等方面发挥着关键作用。
例如，声纳系统就是利用水下声波来探测水下物体的位置和形状。
而水流，作为海洋中常见的动态因素，其流动特性和变化规律十分复杂。
水流的速度、方向和温度等因素都会对水下环境产生显著影响。
当水下声波遇到水流时，会发生一系列有趣的相互作用。
一方面，水流会改变声波的传播路径。
就好像我们在风中喊话，声音会被风带偏一样，水下声波在水流中传播时也会发生类似的偏转。
这种偏转可能导致声波的传播方向偏离预期，从而影响声波探测和通信的准确性。
另一方面，水流会对声波的速度产生影响。
由于水流的存在，声波在顺流和逆流方向上的传播速度会有所不同。
这就好比我们在跑步时顺风跑和逆风跑的速度不一样。
这种速度差异可能会导致声波信号的延迟和失真，给声学测量和通信带来挑战。
此外，水流的湍流和漩涡等现象也会对声波产生散射和吸收作用。
湍流会使声波的能量分散，导致声波强度减弱；漩涡则可能使声波发生反射和折射，改变声波的传播特性。
水下声波与水流的相互作用对海洋科学研究有着重要意义。
在海洋声学调查中，了解水流对声波传播的影响可以帮助科学家更准确地解释声学数据，从而更好地了解海洋的物理结构、海洋生物的分布以及海洋中的各种动态过程。
在实际应用方面，这种相互作用也有着不可忽视的影响。
例如，在水下通信中，如果不考虑水流的影响，可能会导致通信信号的中断或失真，影响信息的传输质量。
在海洋资源勘探中，不准确的声波测量可能会导致对海底地形和矿产资源的误判。
水下声场的动态特性分析
水下声场的动态特性分析哎呀，说起水下声场的动态特性，这可真是个有点神秘又特别有趣的话题。
你知道吗？我有一次去海边潜水，那经历让我对水下声场有了更直观的感受。
当时，我刚潜入水中，周围一下子安静了许多，只有自己呼吸的声音。
慢慢地，我能感觉到一些细微的声音在水中传播。
水下声场就像是一个隐藏的世界，充满了动态的变化。
首先，声源在水下产生声音后，它的传播可不是直线的，会受到水温、水压、水的盐度等各种因素的影响。
比如说水温吧，不同的水温层会导致声音传播速度的改变。
想象一下，声音在这一层跑得快，到了另一层又慢下来，就像一个人在不同路况的路上跑步，速度时快时慢。
还有水压呢，水压越大，声音传播得就越远。
就好像你用力扔一个球，力气越大，球飞得越远。
而且，水下的障碍物也会对声场产生影响。
有一次我在潜水时，看到一块巨大的礁石，当声音碰到它的时候，就会发生反射和散射，就像光线照在镜子上会反射一样。
再来说说水的盐度。
盐度不同，声音的吸收和衰减也不一样。
好比在不同质地的路面上跑步，有的地面阻力大，有的阻力小。
另外，海洋中的生物也会影响水下声场。
比如一群鱼游过，它们发出的声音会相互叠加、干扰。
我那次潜水就碰到了一群小鱼，它们叽叽喳喳的声音在水中交织在一起，形成了一种独特的“水下交响乐”。
说到动态特性，水下声场的变化还和时间有关。
在一天中的不同时段，海洋中的环境因素会有所改变，从而影响声音的传播。
比如在夜晚，海洋中的生物活动可能会更加频繁，产生更多的声音，使得水下声场变得更加复杂。
总之，水下声场的动态特性就像是一个不断变化的神秘舞台，充满了各种未知和惊喜。
通过深入研究和了解它，我们能更好地探索海洋这个广阔而神秘的世界。
下次我再去潜水的时候，相信我会对水下的声音有更深刻的认识和感受！。
水声传播中的声场特性与影响因素分析
水声传播中的声场特性与影响因素分析咱来聊聊水声传播中的那些事儿，特别是其中的声场特性和影响因素。
不知道你有没有在海边玩耍过，海浪拍打着岸边，发出“哗哗”的声音。
那声音此起彼伏，有的时候响亮，有的时候又好像变得微弱了。
这其实就和水声传播中的声场特性有关系。
水声传播中的声场，就像是一个神秘的世界。
想象一下，你在游泳池里，轻轻敲击一下池壁，声音会在水中传播开来。
这时候的声音可不是直线传播的哦，它会像个调皮的孩子，到处乱跑乱撞。
这就是声场的特性之一，声音在水中会发生折射、反射和散射。
比如说折射，当声音从一种介质传到另一种介质时，就像从淡水跑到海水里，它传播的方向和速度都会发生变化。
就像你在不同深度的游泳池里听到的声音可能都不太一样。
再来说说反射。
在一个安静的湖泊里，如果湖底很平坦，声音碰到湖底就会像皮球撞到墙壁一样弹回来。
但要是湖底高低不平，那反射回来的声音就会变得杂乱无章。
还有散射，就好比你在一个充满了水草和小鱼的池塘里说话，声音会被这些小东西挡住、分散，变得不再那么清晰。
那影响水声传播的因素都有啥呢？首先得说说温度。
夏天的时候，水面被太阳晒得热乎乎的，越往下水温越低。
声音在这种温度不均匀的水里传播，就会弯弯曲曲，就像在迷宫里迷路一样。
然后是盐度。
海水和淡水的盐度差别可大了，这会让声音传播的速度和距离都不一样。
就像在不同的跑道上跑步，速度肯定不同。
还有海底的地形。
如果海底是平坦的沙地，声音传播得就会比较顺畅。
但要是碰到了礁石、海沟这些家伙，声音就会被挡住或者改变方向。
我记得有一次去潜水，当我下潜到一定深度时，周围的声音突然变得很奇怪。
原本清晰的同伴的呼吸声变得模糊不清，还有一些奇怪的“嗡嗡”声传来。
后来我才知道，那是因为水深的变化导致了温度和压力的改变，从而影响了声音的传播。
总之，水声传播中的声场特性和影响因素是一个很有趣也很复杂的话题。
了解它们，不仅能让我们更好地探索海洋的奥秘，还能在很多方面发挥作用，比如水下通信、海洋探测等等。
深海大接收深度海底混响研究
目录摘要 (i)ABSTRACT (ii)第一章引言 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1混响统计特性相关研究 (2)1.2.2混响能量特性相关研究 (3)1.3本文研究内容 (4)第二章声传播模型及混响理论基础 (6)2.1射线声学理论 (6)2.1.1射线声学基本方程 (6)2.1.2强度方程 (8)2.1.3高斯声束描绘法 (9)2.2简正波法 (10)2.3抛物方程法 (12)2.4混响理论 (13)2.4.1海底混响理论基础 (14)2.4.2海底混响经典模型 (15)2.5本章小结 (17)第三章深海海底混响数值模型 (18)3.1本地混响经典数值模型 (18)3.1.1基本理论 (18)3.1.2数值模拟 (19)3.2深海海底混响数值模型理论 (20)3.2.1理论推导及模型建立 (20)3.2.2程序实现 (25)3.3深海海底混响数值模拟结果 (27)3.4散射体经典划分方法与网格划分方法对比 (30)3.5本章小结 (31)第四章深海混响实验及数据分析 (32)4.1实验简介 (32)4.3深海混响实验结果 (34)4.3.1不同收发深度混响结果对比 (34)4.3.2不同收发距离混响结果对比 (39)4.3.3不同中心频率混响结果对比 (40)4.4本章小结 (41)第五章混响数值与实验结果对比 (42)5.1不同接收距离混响数值与实验结果对比 (42)5.1.1接收深度3366m不同距离混响结果对比 (42)5.1.2接收深度2306m不同距离混响结果对比 (43)5.2不同接收深度混响数值与实验结果对比 (44)5.2.1收发相距0.76km不同接收深度混响结果对比 (44)5.2.2收发相距3.19km不同接收深度混响结果对比 (46)5.2.3收发相距7.75km不同接收深度混响结果对比 (47)5.3本章小结 (49)第六章总结与进一步工作展望 (50)6.1全文总结 (50)6.2进一步的工作 (51)致谢 (52)参考文献 (53)表目录表4.1直达接收器（距离声源0.76km、深度205m）不同声线的声场参数 (35)表4.2直达接收器（距离声源0.76km、深度3366m）不同声线的声场参数 (36)表4.3直达接收器（距离声源0.76km、深度1205m）不同声线的声场参数 (38)图目录图2.1本地海底混响散射体的经典划分方法 (15)图2.2本地海底散射体划分示意图 (16)图2.3异地海底散射体划分示意图 (16)图3.1深海本地混响经典经典模型模拟结果 (19)图3.2海底散射示意图 (20)图3.3网格法散射体划分示意图 (21)图3.4优化网格散射体划分示意图 (22)图3.5不同边长渐变参数计算结果对比图以及散射区域划分部分示意图 (23)图3.7BELLHOP算法传播损失示意图 (25)图3.8BELLHOP算法典型声线示意图 (26)图3.9海底混响仿真计算流程 (26)图3.10海底不同位置散射体对同一时刻混响强度的贡献图 (28)图3.11海底混响第一峰值散射体椭圆环对应的声线传播方式示意图 (29)图3.12不同散射体椭圆环对应的声线传播方式示意图 (29)图3.13散射体经典划分方法与网格划分方法本地混响数值结果对比图 (30)图4.1实验设备布放位置及作业方式示意图 (32)图4.2实验过程的俯视示意图及实验海域声速剖面 (33)图4.3不同深度水听器接收到的声信号，声源与接收阵的水平距离为0.76km.34图4.4混响强度实验数据处理结果.中心频率500Hz，接收器深度205m (36)图4.5混响强度实验数据处理结果.中心频率500Hz，接收器深度3366m (36)图4.6接收器位于海底时海底散射示意图 (37)图4.7混响强度实验数据处理结果.中心频率500Hz，接收器深度1205m (38)图4.8不同收发距离混响强度实验数据处理结果 (39)图4.9不同中心频率混响强度实验数据处理结果 (40)图5.1数值模拟的大接收深度混响强度与实验结果对比 (43)图5.2数值模拟的大接收深度混响强度与实验结果对比 (44)图5.3数值模拟的大接收深度混响强度与实验结果对比 (46)图5.4数值模拟的大接收深度混响强度与实验结果对比 (47)图5.5数值模拟的大接收深度混响强度与实验结果对比 (48)摘要海洋混响对主动声纳工作性能的影响不可忽略，一直是水声学研究中的一个重要课题。
深水钻井平台的水下声学传输特性研究
深水钻井平台的水下声学传输特性研究近年来，随着石油工业的发展和能源需求的增加，深水钻井平台作为一种重要的开采设备在石油勘探和生产中扮演着重要角色。
在深水环境中进行钻井和油气开采的过程中，水下声学传输技术被广泛应用于数据采集、油气控制和安全监测等方面，因此对深水钻井平台的水下声学传输特性进行研究具有重要的意义。
深水钻井平台的水下声学传输特性主要包括声波的传播特性和声信号的损耗特性。
首先，深水环境中声波传播距离较大，长距离传输时会受到海水的吸收、散射和折射等影响。
其中海水对声波的吸收是主要的能量损耗机制，高频声波受到的吸收较大，因此在深水环境中传输声波时，需要考虑声波的频率和传播距离之间的关系。
其次，深水钻井平台的水下声学传输特性还会受到钻井平台结构、水下设备和底部海床等因素的影响。
钻井平台的结构形式和材料对声波传播的衰减和散射起着重要作用。
一般而言，平板状结构对声波的散射较大，而圆柱状结构对声波的散射较小。
此外，水下设备的存在和运行状态也会对声波传输和接收造成干扰，特别是声波信号的衰减和信噪比的影响。
针对深水钻井平台的水下声学传输特性研究，主要有两个方面的内容需要关注：一是声波传播特性的研究，二是声信号损耗特性的研究。
对于声波传播特性的研究，可以通过数值模拟和实验测试相结合的方式进行。
数值模拟可以利用有限元方法或声学传输模型来模拟声波在深水环境中的传播过程，从而定量地研究声波传播距离、频率和衰减之间的关系。
同时，通过实验测试可以验证数值模拟结果的准确性，并获取更多的实际数据以提高预测模型的有效性。
对于声信号损耗特性的研究，可以通过实验测试和统计分析的方法来进行。
通过在不同条件下进行声信号的发射和接收实验，可以获取声信号的衰减程度和信噪比，并进一步分析不同因素对声信号损耗的影响。
同时，可以采用统计分析方法对大量的实验数据进行处理，得到声信号损耗的概率分布和统计特性，为深水钻井中声学传输系统的设计和优化提供参考。
声学传输特性对水下通信的影响
声学传输特性对水下通信的影响在广袤的海洋世界中，水下通信是一项至关重要的技术。
它对于海洋科学研究、资源开发、军事应用以及水下设施的监测和控制等众多领域都有着不可或缺的作用。
而声学传输特性则是影响水下通信效果的关键因素。
声学传输特性首先体现在声音在水中的传播速度上。
与在空气中不同，声音在水中的传播速度会受到水温、盐度和压力等因素的显著影响。
一般来说，水温越高，声音传播速度越快；盐度越大，传播速度也会增加；而随着水深的增加，压力增大，声音传播速度同样会提高。
这种变化并非线性的，而是呈现出复杂的规律。
这就导致在不同的水域和深度条件下，声音的传播速度存在差异，从而给水下通信的精确性和稳定性带来挑战。
例如，在进行长距离的水下通信时，如果没有准确考虑声音传播速度的变化，可能会导致信号的延迟和失真，影响通信质量。
声音在水中传播时的衰减也是一个重要的声学传输特性。
水对声音具有吸收和散射作用，使得声音的强度随着传播距离的增加而逐渐减弱。
这种衰减与声波的频率密切相关，通常频率越高，衰减越严重。
这意味着在水下通信中，高频信号在长距离传输时会更快地失去能量，从而限制了通信的有效距离。
为了实现远距离通信，往往需要采用较低频率的声波，但低频声波又存在带宽窄、数据传输速率低等问题。
因此，如何在衰减特性的限制下，优化信号的频率和强度，以达到最佳的通信效果，是水下通信研究中的一个重要课题。
多径传播是水下声学传输的另一个显著特点。
当声音信号在水中传播时，会由于水面、水底以及水中不均匀介质的反射和折射，形成多条传播路径。
这些路径的长度不同，导致信号到达接收端的时间和强度存在差异，从而产生信号的叠加和干扰。
多径传播会引起信号的衰落和码间干扰，严重影响通信的可靠性。
为了应对多径传播的影响，通信系统通常需要采用复杂的信号处理技术，如均衡、分集接收等，来分离和恢复有用信号。
噪声也是影响水下声学通信的一个不可忽视的因素。
水下环境中的噪声来源多样，包括海洋生物的发声、水流的运动、船舶的航行以及各种自然和人为的干扰等。
水下声学技术在海洋生物研究中的应用
水下声学技术在海洋生物研究中的应用水下声学技术是一种利用声波在水中传播和相互作用的方法，其在海洋生物研究中有着广泛的应用。
通过借助水下声学技术，科学家们能够实时获取海洋生物的声音信息，并对海洋生物的行为、生态和种群状况进行研究。
本文将探讨水下声学技术在海洋生物研究中的应用及其意义。
一、声音的传播和接收水中的声音传播与空气中的声音传播有许多不同之处。
水具有高传导性和高吸收性，使得声波在水中传播时几乎不受衰减。
同时，水中的声波传播速度要比空气中的声波传播速度更快。
在海洋环境中，声波的传播路径会受到深度、温度、盐度和水流等环境因素的影响。
科学家们利用这些特性，通过水下声学设备和观测站点布置，能够有效地接收和采集远离海岸的声音信息。
二、海洋生物的声音特征海洋生物发出的声音在频率、幅度和持续时间等方面表现出多样性。
声音的频率通常呈现一定的模式，可以根据频率的差异来识别声源。
例如，鲸鱼的低频声音能够传播数百公里，被用于追踪和研究鲸类的行为和迁徙。
此外，海洋生物的声音还可以反映其生态环境状态，如海底地形、水温和食物资源等。
通过对海洋生物声音的监测和分析，科学家们能够获取宝贵的生物学信息，深入了解海洋生态系统的动态变化。
三、鱼类行为研究水下声学技术对研究鱼类行为有着重要作用。
通过安装在水中的声纳设备，科学家们能够实时记录和分析鱼类的活动和迁徙模式。
声纳技术可以检测到鱼群的分布、数量和种类等关键信息，并揭示鱼类在不同季节和水域中的活动规律。
此外，声纳还可以帮助科学家们研究鱼类的捕食行为和交流模式，以及评估渔业资源的可持续性。
四、海洋哺乳动物研究水下声学技术在海洋哺乳动物研究中发挥着重要的作用。
例如，鲸鱼和海豚等海洋哺乳动物以声音作为交流和导航的工具。
通过记录和分析海洋哺乳动物的声音，科学家们能够研究它们的社交行为、繁殖习性和迁徙路径等。
此外，水下声学技术还被用于保护海洋哺乳动物。
通过监测和控制在水下的声音源，减少对它们的干扰，保护它们的生存环境。
thorp经验公式海水声吸收
thorp经验公式海水声吸收
海水声吸收是指海水对声波的吸收能力。
在海洋中传播的声波会随着距离的增加而逐渐减弱，这是由于海洋中存在各种吸收机制导致的。
理解海水声吸收对于海洋声学研究和海洋工程等领域都具有重要的意义。
thorp经验公式是一种常用的海水声吸收计算方法。
它是由美国海军物理学家L. A. Thorp于1960年提出的，用于估计海水中声波的吸收损失。
thorp经验公式基于声波在海水中的传播特性和海水中的吸收机制，通过将声波的频率、传播距离和海水的环境参数等因素考虑在内，可以比较准确地估计声波在海水中的吸收损失。
根据thorp经验公式，海水声吸收与频率、传播距离和海水的环境参数有关。
频率越高，海水声吸收越强；传播距离越远，海水声吸收越明显；海水的温度、盐度和压力等环境参数也会影响声波的吸收效果。
通过对这些因素的综合考虑，可以用thorp经验公式来计算声波在海水中的吸收损失。
海水声吸收的研究对于海洋环境监测、海洋资源开发和海洋生态保护等方面都具有重要的意义。
海洋中的声波传播可以用于海洋声纳系统、海底地震勘探以及海洋生物学研究等领域。
而了解海水声吸收的机制和特性，可以帮助我们更好地理解海洋中的声波传播规律，为相关研究和应用提供基础支持。
thorp经验公式是一种常用的海水声吸收计算方法，通过考虑声波频率、传播距离和海水环境参数等因素，可以比较准确地估计声波在海水中的吸收损失。
海水声吸收的研究对于海洋科学和工程领域都具有重要意义，可以帮助我们更好地理解海洋中的声波传播规律并应用于相关领域。
水对声波的吸收率
水对声波的吸收率引言声波是通过介质传播的机械波，而水是一种常见的介质。
在实际生活和工程应用中，了解水对声波的吸收率是非常重要的。
本文将探讨水对声波的吸收率以及相关的影响因素。
声波传播和吸收原理声波是由声源振动产生的，声源振动使周围的空气分子发生连锁反应，从而形成了一个声波波动。
当声波传播到介质中时，会发生多种现象，如反射、折射、散射和吸收等。
本文重点关注水对声波的吸收现象。
声波在水中传播时，会发生声能的转移。
水分子的振动和碰撞会使声能逐渐减弱，并最终转化为热能。
这个过程中，水对声波的吸收率起到了重要的作用。
水对声波的吸收率与频率的关系声波的频率是指单位时间内波动的次数，通常以赫兹（Hz）为单位。
不同频率的声波在水中传播时，受到的吸收程度也不同。
在水中，低频声波的吸收率相对较低。
当声波的频率较低时，水分子的振动能量相对较小，导致声波能量转化为热能的速率较慢。
因此，低频声波能够在水中传播的距离相对较远。
随着声波频率的增加，水对声波的吸收率也会逐渐增加。
高频声波的能量转化为热能的速率较快，导致声波能量在较短距离内被吸收。
因此，高频声波的传播距离较短。
水对声波的吸收率与水的性质的关系除了频率，水对声波的吸收率还与水的性质有关。
以下是几个与水性质相关的因素：温度水的温度对声波的吸收率有显著影响。
一般来说，水的吸收率随温度的升高而增加。
这是因为热能的增加会加速水分子的振动和碰撞，从而加快声波能量向热能的转化速率。
盐度水的盐度也会对声波的吸收率产生影响。
实验证明，含有溶解盐的水比纯净水对声波的吸收率更高。
这是因为盐的存在增加了水的分子结构的复杂性，增加了水分子间的摩擦和耗散。
因此，咸水对声波的吸收率更高。
渗透性水的渗透性也会影响声波的吸收率。
当水中存在大量悬浮颗粒或气泡时，声波传播会受到散射和吸收的影响，从而导致声波的吸收率增加。
实际应用水对声波的吸收率在实际生活和工程应用中具有重要意义。
水下通信水下通信是指在水下环境中进行信息传递和通信。
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海水吸收对远距离水下声场计算的影响我国计划在“十三五”期间，向地球深处进军，全面实施深地探测、深海探测、深空对地观测战略，在“三深”领域跻身世界先进行列。
其中，深海探测就包括深海声传播的研究。
深海声道存在于全球各深海领域，具有良好的声传播效应，且十分稳定，不受季节影响。
深海声道的一个重要特点就是声速剖面存在一个极小值点，其所在深度被称为“深海声道轴”，声速在声道轴两侧分别呈现正梯度和负梯度，使声波能够沿着声道轴不断传播而不与海底或海面发生接触，从而传播数百甚至数千千米。
深海声道的另外一个特点就是深度足够大，使得海底声速达到或者超过水面声速，使声波可以在与海底接触之前发生反转。
当声波频率很低或传播距离较短时，海水吸收对水下声传播的影响几乎可以忽略。
但是当声波传播上千千米时，海水吸收的影响就不可以忽略了。
大多数常用的声场计算模型包含了海水吸收，例如基于简正波理论的COUPLE模型和基于波数积分理论的SCOOTER模型。
但是基于抛物方程理论的RAM模型忽略了海水吸收这个因素。
本文首先介绍了海水吸收系数的定义与经验公式，通过引入声速虚部来引入海水吸收，并改进了RAM模型，使之可以考虑海水吸收。
接着，考虑理想波导声传播问题，以解析解作为参考解，分别与COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果进行对比，三种计算方式得到的结果几乎相同，验证了海水吸收对理想波导中声传播的影响。
然后计算Munk剖面下深海波导中的声场，分别使用SCOOTER模型、COUPLE模型和改进后的RAM模型进行计算，验证了改进后RAM模型的正确性，并展示了海水吸收对深海远距离传播的影响。
声波在海水中传播时，会有一部分声能量被海水吸收，转换成热能。
同时，当海水介质不均匀时，声波还会发生散射。
但是在实际的海洋环境中难以区分吸收和散射带来的影响，所以在计算中它们共同构成了海水吸收。
首先定义平面波吸收系数α[1]：其中A表示平面波幅值的均方根。
由式(1)可以得到A=A0exp(−αx)，A0是x=0处的幅值的均方根，如果x的单位是m，α的单位就是Np·m-1(1Np·m-1=8.686dB·m-1)。
可以将包含吸收的平面波表示成A0exp(ikx−αx)，将传播损失表示成：其中：吸收系数α′的单位是dB·m-1。
可以通过给声速设置一个虚部引入海水吸收[2]。
将复声速表示为则可以将平面波重写为对比式(4)与平面波表达式A0exp(ikx−αx)可以得到：海水吸收系数与频率、盐度、温度、pH值、深度等有关，可以用经验公式来表示[2-3]。
由于频率对海水吸收系数的变化起主要作用，所以使用一个简化的仅与频率有关的经验公式来计算海水吸收系数[4-7]：其中：海水吸收系数α′′的单位是dB·km-1；声源频率f的单位是kHz。
通过单位换算可以得到：经过式(6)和式(7)计算后代入式(5)和式(3)就可以得到复声速，可以直接用来计算考虑海水吸收的声传播损失。
根据式(6)可以得到海水吸收导致10dB传播损失对应的频率与传播距离的关系，如表1所示。
表1 海水声吸收导致10dB传播损失时频率与传播距离的关系常用的声场计算模型，如基于耦合简正波理论的COUPLE模型[8]，和基于波数积分理论的SCOOTER模型[9]，都包含了海水吸收，且可以自己设定海水吸收系数的值。
设k表示声速为c的介质对应的波数，考虑海水吸收后，波数变为其中：，海水吸收系数α(λ)的单位是dB·λ-1，当波长λ以m为单位时：由Collins提出的广角抛物方程模型RAM[10]是一个常用的水下声场计算模型，但是它没有考虑海水吸收对声传播的影响，所以在计算声波的远距离传播时，会产生较大误差。
我们基于式(8)和式(9)对RAM模型进行改进，使之考虑海水吸收的影响。
接下来将分别考虑理想波导和Munk剖面下的深海波导中的声传播问题，验证海水吸收对远距离声传播的影响，以及增加了海水吸收之后的RAM模型的精度。
3.1 问题描述考虑图1所示的深度为100m的理想波导，海水声速和密度分别为1500m⋅s-1和1.0g⋅cm-3，声源深度为25m。
分别计算声源频率为25和100Hz、绝对硬和绝对软的全反射海底的情况，用解析解作为参考解，分别与COUPLE模型和改进前及改进后的RAM模型的结果进行对比。
由式(6)可以计算得到，声源频率为25Hz时，海水吸收系数α′′=0.0034dB·km-1；声源频率为100Hz时，海水吸收系数α′′=0.0045dB·km-1。
图1 理想波导环境示意图具有全反射海底的理想波导中的声场的解析解，可以通过简正波方法得到[11]：其中：D表示水深，r表示水平距离，z表示接收深度，z s表示声源深度，k zm和k rm分别表示第m号简正波的垂直波数和水平波数，k rm为对绝对硬海底，垂直波数k zm为对绝对软海底，垂直波数k zm为3.2 计算结果图2是频率为25Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中的传播损失解析解。
其中，图2(a)不考虑海水吸收，图2(b)考虑海水吸收。
(a)不考虑海水吸收(b)考虑海水吸收图2 硬海底理想波导中25Hz声源产生的传播损失图3是频率为25Hz的声源在具有绝对软海底的全反射波导中的传播损失解析解。
其中，图3(a)不考虑海水吸收，图3(b)考虑海水吸收。
(a)不考虑海水吸收(b)考虑海水吸收图3 软海底理想波导中25Hz声源产生的传播损失图4是频率为25Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中，接收深度为6m处的传播损失。
图4 是频率为25Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中，接收深度为60m处的传播损失。
其中，蓝色实线为不考虑海水吸收的解析解，红色实线为考虑海水吸收的解析解；黄色点线为不包含海水吸收时的COUPLE模型计算结果，紫色点线为考虑海水吸收的COUPLE模型计算结果；绿色虚线为不考虑海水吸收的改进前的RAM模型计算结果，浅蓝色虚线为考虑海水吸收的改进后的RAM模型计算结果。
可以看出，对于不考虑海水吸收和考虑海水吸收这两种情况，解析解、COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果，在同一情况下，不同模型的一致性较好。
理论上25Hz的声波传播100km，海水吸收引起的传播损失是0.34dB，从图4中可见，在99.844km处，两组COUPLE模型的传播损失之差是0.4595dB，改进前与改进后的RAM模型的传播损失之差是0.4203dB。
图5是频率为25Hz的声源在具有绝对软海底的全反射波导中，接收深度为80m处的传播损失。
其中，蓝色实线为不考虑海水吸收的解析解，红色实线为考虑海水吸收的解析解；黄色点线为不考虑海水吸收时的COUPLE模型计算结果，紫色点线为考虑海水吸收的COUPLE 模型计算结果；绿色虚线为不考虑海水吸收的改进前的RAM模型计算结果，浅蓝色虚线为考虑海水吸收的改进后的RAM模型计算结果。
与绝对硬海底情况类似，从图5可以看出，对于不考虑海水吸收和考虑海水吸处产生的传播损失收这两种情况，解析解、COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果在同一情况下，不同模型的一致性较好。
理论上25Hz声波在海水中传播100km时，海水吸收引起的传播损失是0.34dB。
从图5中可见，在99.560km处，两组COUPLE模型的传播损失之差是0.4507dB，改进前与改进后的RAM模型的传播损失之差是0.4551dB。
图5 软海底理想波导中25Hz声源在接收深度为80m图6是频率为100Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中的传播损失解析解。
其中，图6(a)不考虑海水吸收，图6(b)考虑海水吸收。
(a)不考虑海水吸收(b)考虑海水吸收图6 硬海底理想波导中100Hz声源产生的传播损失图7是频率为100Hz的声源在具有绝对软海底的全反射波导中的传播损失解析解，其中，图7(a)不考虑海水吸收，图7(b)考虑海水吸收。
(a)不考虑海水吸收(b)考虑海水吸收图7 软海底理想波导中100Hz声源产生的传播损失图8是频率为100Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中，接收深度为65m处的传播损失，其中蓝色实线为不考虑海水吸收的解析解，红色实线为考虑海水吸收的解析解；黄色点线为不考虑海水吸收时的COUPLE模型计算结果，紫色点线为考虑海水吸收的COUPLE 模型计算结果；绿色虚线为不考虑海水吸收的改进前的RAM模型计算结果，浅蓝色虚线为考虑海水吸收的改进后的RAM模型计算结果。
与绝对硬海底情况类似，从图8可以看出，对于不考虑海水吸收和考虑海水吸收这两种情况，解析解、COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果在同一情况下，不同模型的一致性较好。
理论上100Hz声波在海水中传播100km时，海水吸收引起的传播损失是0.45dB。
从图8中可见，在99.984km处，两组COUPLE模型的传播损失之差是0.4497dB，改进前与改进后的RAM模型的传播损失之差是0.4586dB。
图8 硬海底理想波导中100Hz声源在接收深度为65m处产生的传播损失图9是频率为100Hz的声源在具有绝对软海底的全反射波导中，接收深度为80m处的传播损失，其中蓝色实线为不考虑海水吸收的解析解，红色实线为考虑海水吸收的解析解；黄色点线为不考虑海水吸收时的COUPLE模型计算结果，紫色点线为考虑海水吸收的COUPLE 模型计算结果；绿色虚线为不考虑海水吸收的改进前的RAM模型计算结果，浅蓝色虚线为考虑海水吸收的改进后的RAM模型计算结果。
与绝对硬海底情况类似，从图9可以看出，对于不考虑海水吸收和考虑海水吸收这两种情况，解析解、COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果在同一情况下，不同模型的一致性较好。
理论上100Hz声波在海水中传播100km时，海水吸收引起的传播损失是0.45dB。
从图9中可见，在99.992km处，两组COUPLE模型的传播损失之差是0.5513dB，改进前与改进后的RAM模型的传播损失之差是0.4894dB。
图9 软海底理想波导中100Hz声源在接收深度为80m处产生的传播损失从以上结果可以看出，COUPLE模型的计算结果与解析解的计算结果基本吻合，改进后的RAM模型的计算结果也与解析解的计算结果基本吻合。
下面将海水吸收的应用推广到深海情况。
4.1 问题描述Munk剖面[12]是研究深海声传播问题时常用的一种声速剖面，通常可以表示成其中：考虑图10所示的深度为5000m的深海波导，声源深度为100m。
海水中声速按照式(14)的Munk剖面分布，密度为1.0g·cm-3。
海底沉积层的声速c=1600m·s-1，密度ρ=1.6g·cm-3，吸收系数α=0.3dB·λ-1。