海洋聲學層析及其研究中的一種新方法*

劉進忠

(1.濰坊學院,山東 濰坊 261061;2.國家海洋局第一海洋研究所,山東 青島 266061)

海洋聲學層析及其研究中的一種新方法*

劉進忠1,2

(1.濰坊學院,山東 濰坊 261061;2.國家海洋局第一海洋研究所,山東 青島 266061)

概述了海洋聲學層析的基本理論,從射線傳播時間、簡正波傳播時間、簡正波相位等角度闡述了海洋聲學層析研究中對海洋監測的具體實現方法。針對目前海洋聲學層析研究的現狀和不足之處提出了一種新的方法,利用聲場的耦合簡正波理論進行淺海聲學層析研究。

海洋聲學層析;聲場簡正波耦合;聲傳播;淺海聲學

海洋聲學層析(Ocean Acoustic Tomography)作為利用聲學手段對海洋內部現象和過程進行研究的一種技術,自1979年由Munk W and Wunsch C[1]提出后,在海洋學界和聲學界科學家的努力下,經過幾十年的發展,現已成為海洋監測的一種重要手段。海洋聲學層析根據所依據的聲學理論的不同,可以分為射線傳播時間反演[1-2]、簡正波傳播時間[3]、簡正波相位反演[3]、匹配場反演[4-6]等,這些理論和方法都是基于傳播時間的測量和利用,主要用于聲速場和流場的反演。在淺海環境中,由于淺海聲波導的多途效應使得區分不同路徑的聲線變的異常困難,此情況下(如較遠距離的聲傳播)利用簡正波方法比利用射線方法進行反演具有更大的優勢。淺海海洋聲學層析可以用于對淺海環境中海洋動力學過程(如內波、鋒面、洋流、中尺度水團等)的聲學監測[7-10]。本文概述了海洋聲學層析的基本理論和方法,針對傳統聲層析的缺點,在耦合簡正波的理論基礎上,提出了一種新的淺海聲學層析的方法。……