纯水声吸收系数实际吸收系数的测量值远大于经典吸收系数理论值，两者差值称为超吸收纯水的超吸收第29页，共53页，星期日，2025年，2月5日海水的超吸收注意：海水的声吸收系数与声波频率、温度、压力、盐度等因素有关，但盐度的影响较小；对于不同声波频率，应选择不同的经验公式来计算海水的吸收系数海水和淡水的声吸收系数第30页，共53页，星期日，2025年，2月5日非均匀液体中的声衰减含有气泡群的海水具有非常高的声吸收热传导效应：气泡压缩、膨胀，内部温度升高，发生热交换，声能转化为热能而消耗掉。粘滞性：海水对气泡压缩、膨胀的粘滞作用，也消耗部分声能。声散射：气泡压缩、膨胀形成二次声辐射，对入射声产生散射，使声能明显减小。常识：一艘驱逐舰以15节航速航行将产生500m长的尾流，8kHz衰减系数为0.8dB/m，40kHz衰减系数为1.8dB/m。1节＝1海里/小时＝0.515米/秒（1海里＝1852米）。第31页，共53页，星期日，2025年，2月5日本节思考题海水中的声速与哪些因素有关？画出三种常见的海水声速分布。声波在海水中传播时其声强会逐渐减少。（1）说明原因；（2）解释什么叫物理衰减？什么叫几何衰减？（3）写出海洋中声传播损失的常用TL表达式，并指明哪项反映的主要是几何衰减，哪项反映的主要是物理衰减；（4）试给出三种不同海洋环境下的几何衰减的TL表达式。声呐A，B有相等的声源级，但声呐A工作频率fA高于声呐B工作频率fB,问哪台声呐作用距离远，说明原因。
第32页，共53页，星期日，2025年，2月5日第三章
海洋的声学特性第33页，共53页，星期日，2025年，2月5日本讲主要内容海底声学特性（了解）海面声学特性（了解）海洋内部的不均匀性（了解）第34页，共53页，星期日，2025年，2月5日1、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第35页，共53页，星期日，2025年，2月5日海底对声波的吸收、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。)：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。第36页，共53页，星期日，2025年，2月5日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第37页，共53页，星期日，2025年，2月5日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第38页，共53页，星期日，2025年，2月5日第三章海洋的声学特性第1页，共53页，星期日，2025年，2月5日第二章知识要点介质的特性阻抗与声阻抗率平面波球面波柱面波发生全透射的条件、特点发生全反射的条件、特点发生全内反射的条件、特点等间距均匀点源离散直线阵的方向性函数第2页，共53页，星期日，2025年，2月5日主瓣、栅瓣、旁瓣的位置主极大、副极大、次极大、零点的位置方向锐角或波束宽度、-3dB波束宽度波束宽度与基阵孔径、声波频率的关系可逆换能器阵的发射方向性与接收方向性关系第3页，共53页，星期日，2025年，2月5日本讲主要内容声速经验公式（了解）海洋中声速的变化（重点）传播衰减概述（重点）纯水和海水的超吸收（重点）非均匀液体中的声衰减（了解）第4页，共53页，星期日，2025年，2月5日1．海水中的声速声速(SoundSpeed)：海洋中重要的声学参数，也是海洋中声传播的最基本物理参数流体介质中，声波为弹性纵波，声速为：式中，密度和绝热压缩系数都是温度T、盐度S和静压力P的函数，因此，声速也是Temperature、Salinity、Pressure的函数。第5页，共53页，星期日，2025年，2月5日声速经验公式海洋中的声速c（m/s）随温度T（℃）、盐度S（‰）、压力P（kg/cm2）的增大而增大。经验公式是许多海上测量实验总结得到的。注意：单位海水中盐度变化不大，典型值35‰；经常用深度替代静压力，每下降10m水深近似增加1个大气压的压力。第6页，共53页，星期日，2025年，2月5日式中，压力P单位是大气压乌德公式第7页，共53页，星期日，2025年，2月5日声速测量声速剖面仪SVP——SoundVelocityProfile温盐