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题名	浅海内波及其对声传播影响分析
作者	胡涛
学位类别	博士
答辩日期	2007-06-08
授予单位	中国科学院声学研究所
授予地点	声学研究所
关键词	模式方程 孤子内波 声传播 起伏
其他题名	Shallow Water Internal Waves and Their Effect on Acoustic Propagation
学位专业	声学
中文摘要	内波作为一种季节性的中尺度海洋现象，它的活动是引起远程接收声场不确定性的主要因素之一。近年来，浅海内波环境中的声传输起伏研究越来越成为海洋声学的研究热点。 本文分析了浅海环境的分层特点，讨论了浅海两层和三层分层模型下内波的物理特征，并通过合理的近似给出了三层模型下内波频散方程的简洁表示以及相速度和群速度。建立了一个描述某些海区环境分层的新模型，利用超几何函数给出了新分层模型下内波频散方程和模式方程的解析表示。我们给出的分层模型把海洋的垂向密度分层作为连续的变化，并给出连续变化下浮力频率剖面的数学表示。这种模型比三层模型更符合一些海区实际的分层特征，从而更准确的得到内波活动的规律。 通过对2002年和2004年南海内波数据的分析，给出了南海海区内潮波和孤子内波的主要特征和演变趋势，对孤子内波出现前后的线性内波分析表明孤子内波群也是海区线性内波的生成源之一。 最后通过数值计算分析了2004年海南岛南部海区孤子内波的活动对声传播的影响。数值分析表明内波引起的简正波耦合是产生声传输起伏的原因。起伏的大小与声源位置、接收深度、负跃层强弱密切相关。按照已有报道，孤子内波的存在会导致远程声传播出现额外的能量损失。我们在研究中发现，孤子内波的活动也可以使声传播的能量损失减小。通过数值分析我们仿真了这种现象，并利用孤子内波引起简正波相互耦合效应给出了合理的解释。
英文摘要	Abstract: Internal waves, as a seasonal meso-scale oceanic phenomena, is the main reason for indeterminacy of long-range sound propagation. Recently, it more and more become focus of sound propagation fluctuation by shallow water internal waves. In this paper, classing layer character of shallow water environment is discussed. Character of internal waves under two layer and three layer is analyzed. Succinctness expression of internal wave frequency dispersion function is given approximately. An new mathematics express of classing layer model in some typical shallow water is presented, and an analytical resolution of internal wave modes equation is obtained such as eigenfunction, group velocity and phase velocity. Those results are compared with resolution of typical three-layer ocean model. Internal waves data of 2002 and 2004 in South China Sea is analyzed. Character of internal tide and soliton wave group is given. At last, using soliton waves model of South China Sea in 2004, we simulate their effect on sound propagation and analyze acoustic mode coupling and fluctuation of sound propagation. According to published paper, soliton waves can lead to exceptional transmission loss. We found soliton wave can also lead to reduce the transmission loss. We simulate this phenomena and explain this phenomena using acoustic mode coupling by soliton waves.
语种	中文
公开日期	2011-05-07
页码	73
内容类型	学位论文
源URL	[http://159.226.59.140/handle/311008/274]
专题	声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	胡涛. 浅海内波及其对声传播影响分析[D]. 声学研究所. 中国科学院声学研究所. 2007.

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