2001南中国海实验温度场与声传播起伏及内潮(波)特征反演.pdf

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1、第!"卷第#期$%%"年#月VDB!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!""#南中国海实验温度场与声传播起伏及内潮（波）特征反演!王少强吴立新""王慧文张仁和中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室，北京!"""#"$%&’()*+,-./01&23/,)*456%7226(829’:.’%-2;<%=/1.>-(3135312-，7226(829’，?@"ABCDE!"BD，FG@摘要对@G>@JRA""!南中国海声场与水体相互作用实验的温度场起伏数据和声传播起伏数据进行了分析，结果

2、表明：（!）内波引起的质点垂直平均位移的峰峰值超过C"&；（A）由声脉冲前沿传播时间平均起伏所表征的声传播起伏，其峰峰值超过!""&(*在此基础上，对温度场起伏数据进行谱分析，得到影响海洋起伏的主要内波分量；声传播起伏数据经T5<;法谱分析反演得到的内波主要周期，与温度场的结果一致*比较了垂直于大陆架方向和平行于大陆架方向的温度场起伏谱结构，以及两个方向的声传播起伏谱结构；利用脉冲多途结构和脉冲传播时间分别提取声传播起伏信息的参量，由其表征的声传播起伏谱结构也进行了比较*关键词起伏内波反演各向异性是海洋的基本特征，海洋结构中包含验［B］，是一项十分重要的研究计划，取得了很多重要有

3、水团、环流、中尺度漩涡、湍流、内波等时空变化结果*A""!年C，B月间，另外一个重要的声场与水的因素，这些因素引起海洋环境的起伏，从而造成海体交互作用实验（@G>@JRA""!）在南中国海大陆架边洋中声传播的起伏［!］缘附近进行*@G>@JRA""!除了声学实验外，还包括*在浅海区域的内波活动发达季节，尤其是夏季，内波活动是造成声传播起伏的主要了非常丰富的物理海洋学、地质学和地球物理学方面因素［A，D］*内波是一种重力波，其产生往往是由于海的实验!），以多种手段考察声场与复杂海洋环境（主洋密度跃层受到扰动的结果；而在过渡海区，由于复要是内波和孤子内波）之间的相互作用关系*杂海底地

4、形的影响，内波活动更具复杂性和非线性特本文给出了@G>@JRA""!声场与水体交互作用征*在一些不规则海底地形附近，出现垂直密度分层实验的部分结果*结构且存在强潮汐的情况，普遍存在具有高度非线性#实验简介特征的特殊内波———孤子内波［C］*浅海海洋内波、孤子内波的产生机理及其对声图!显示了@G>@JRA""!实验区域平面图，及传播的影响，近年来成为研究热点*!UUB年在中部大主要实验设备布放情况*西洋海湾大陆架区域进行的G7@I?大型综合实@G>@JRA""!声学实验部分，在实验海域的中A""DE!"E"#收稿，A""DE!!EA#收修改稿"国家自然科学基金项目（批准号：!"AD

5、C"B"）、中美浅海声学国际合作研究项目（H2*!""AD""C）和美国:HI资助""通讯作者，JE&%19：K9LMN%<%6*12%*%.*.-!）H’K/%99@，’3%9*O<’91&1-%<,%.25(31.%-62.’%-2;<%=/1.2P(’@JRA""!(253/S/1-%(’%’L=’<1&’-3*78:><’=2<3*G’=3’&P’<，A""!第!"卷第#期$%%"年#月%’%心位置处布放一条垂直线性接收阵（!"#），其$%个/&&01、带宽$&&01的低频声源2/&&，以南约’$(’水听器覆盖了大部分的海水垂直跨度，接

6、近海面的.+深水处布放两个低频声源3/&&和344/，中心频前$&个水听器间隔’()*+，底下%个则间隔)(*+(率分别为/&&和44/01，带宽分别为$&&和$%01(在接收阵以东约$,(-.+浅水处布放一个中心频率图!"#$"%&’((!实验区域平面及主要实验设备图东部声源2/&&附近布放了一条温度链53’&)；增加(图版!深水处267’*&到浅水处267$4&和垂直于大陆架方向由浅水到深水依次布放’个环境53’&)的温度数据清楚地显示了这一点(锚系系统267$4&，2674&&，267’*&，其上分别附带一’)’温度场垂直分布平均起伏条温度链(采用等温度面的垂直平均位移表征

7、声传播路径上温度场垂直分布的平均起伏(267’*&布放深度最’海洋环境起伏深，在整个海深跨度内包含的等温线数目是最多’)!温度链测量的，这里采用在实验期间保持完整的$/84’@共$&环境锚系系统温度测量的起始时间从/月4$日条等温线（间隔$@，下同），经$9平滑处理后去均开始，温度链53’&)从/月’&日开始，测量结束回值再平均，得到等温面的垂直平均位移量，其结果收时间均在*月$,日以后(每分钟采样一次温度数在图4显示(同样地，2674&&采用$-84/@共%条据(图版!为声传播