基于压强和深度的两种不同声速计算方法比较-论文.pdf

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1、第35卷第3期海洋测绘VO1．35．NO．32015年5月HYDROGRAPHICSURVEYINGANDCHARTINGMay，2015DOI：10．3969／j．issn．1671—3044．2015．03．017基于压强和深度的两种不同声速计算方法比较杨永红，王翠杰(江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003)摘要：首先描述了DelGrosso算法和C．C．Leroy算法计算海洋声速及其特点(貌似不通)；然后利用美国国家海洋数据中心发布的WOA09数据，分别采用DelGrosso算法和c．C．Leroy算法计算西太平洋海域某点的海洋声速剖面，结果

2、表明两种算法具有相同的个位数字精度。与DelGrosso算法相比，C．C．Leroy算法效率更高，不需要深度与压强的转换。关键词：声速剖面；声速经验公式；声场预报；WOA09数据中图分类号：P225文献标志码：B文章编号：1671—3044(2015)03—0064—031引言2声速经验公式声速是影响声波在海水中传播的重要物理量之2．1DelGrosso算法一而且声速的准确性对水声通讯及水声海洋学都1974年，DelGrosso给出了一种经验公式来计，具有十分重要的现实意义。海洋声速剖面是计算海算海水中的声速，其表达式如下J：洋声学、海洋声场预测及水声通信

3、的重要物理量。CGro盯。=C000+AC+AC5+ACP+AC5(1)声速剖面(SSP，soundspeedprofile)是指声速沿水深C000=1402．392(2)方向上的分布特征，它与温度、盐度及密度等因素密AC=0．5011093988731×10T一切相关l1-31。声速测量分为直接测量和间接测量两0．550946843172×10。。+种方法。直接测量法是通过测量声波在海水中固定0．22l535969240l×10(3)距离内的传播时间来计算声速，如基于相位法与环AC。=0．132952290781l×10S+鸣法的水下声速仪。间接测量法则

4、是根据CTD测0．128955756844×10Sf4)量海水的温度、盐度及深度等物理量，结合直接测量AC。=0．1560592570411X10”P+法拟合出的经验公式，如Chen-Millero、DelGrosso0．244998688441×10P一和Wilson等J。对比多个区域的实验，文献[7]、0．883392332513×10Pf5)[8]指出DelGrosso算法比Chen-Millero算法准AC=一0．127562783426lX10。‘5+确。然而，DelGrosso算法中不但含有19个系数，而0．635191613389×10+且还

5、含有压强这一物理量，这就需要将海水深度转0．265484716608×10P一换为压强，从而引进新的误差。2008年，CCLeroy0．159349479045×107+提出了一种新的计算声速剖面的经验公式，其表达0．522116437235×10一式比DelGrosso算法要简捷，而且不需要将将海水0．438031096213×10。。P一深度转换为压强J。0．16l674495909×10SP+本文利用世界海洋图集WOA09(WorldOcean0．968403156410×10I4S+Atlas)温度和盐度数据，分别采用CCLeroy算法0．4856

6、39620015×10TSP一和DelGrosso算法计算西太平洋海域某点的海洋0．3405970390041×10P(6)声速剖面，结果表明，两种算法具有相同的个位式中，为温度，单位为℃；s为盐度，单位为ppt；P为精度压强，单位为kcm。由式(1)可以看出，DelGrosso收稿日期：2014—08—22；修回日期：2014—12—12基金项目：江苏省高校优秀中青年教师和校长境外研修计划。作者简介：杨永红(1971一)，女，辽宁绥中人，副教授，博士，主要从事海洋声学及遥感研究。海洋测绘第35卷中声传播特性的影响分析[J]．海洋学报，2012，34(1)

7、：79—89．[3]刘贞文，杨燕明，许德伟．海水声速直接测量和间接测量结果分析[J]．海洋技术，2007，26(4)：44—46．[4]CChen，FJMillero．Speedofsoundinseawaterathighpressures[J]．J．Acoust．Soc．Am．，1977，62(5)：1129—1135．[5]VADelGrosso．Newequationforthespeedofsoundinnaturalwaters(withcomparisonstootherequations)[J]．J．Acoust．Soc．Am．，1974，

8、56(4)：1084—1091．[6]WDWilson．Extra