用定深爆炸声源反演海底声学参数     

《应用海洋学学报》2015,(4)

根据2014年在南中国海开展声学试验的定深爆炸宽带声信号数据进行海底地声参数反演.考虑到不同海底声参数对不同声场物理参数的敏感程度不同以及不同海底声参数对不同反演方法的敏感程度亦不同,综合应用2种反演方法得到不同底质声参数:(1)根据接收的直达波和海底反射波计算得到关注海域的海底反射系数进而反演得到海底声阻抗;(2)实验海区的海底地形为大陆坡,选取Hamilton总结的关于沉积物声速与沉积物密度关系的经验公式,结合沉积物声阻抗与沉积物声速、沉积物密度的关系,进而反演得到沉积物声速和沉积物密度.沉积物声学参数的取样测量是在实验室条件下进行的,温度为23℃,大气压1×105Pa,由于沉积物孔隙海水是决定沉积物声速的关键且受温度压强变化的影响显著,本研究利用沉积物声速与孔隙海水声速的比值即使在温度压强变化的情况下较稳定的特点,可对沉积物声速在实验室条件和海底原位条件进行校正.校正到海底温度和压强后,反演结果与沉积物取样的实测结果和Hamilton总结的结果吻合得相当好:(1)声阻抗的反演结果为2.065 6×10~5g/(cm2·s),修正后的沉积物取样结果则为2.046 0×10~5g/(cm~2·s),Hamilton总结的结果为2.238 0×10~5g/(cm~2·s);(2)声速的反演结果为1 482.6m/s,修正后的沉积物取样结果为1 467.5 m/s,Hamilton总结的结果为1 502.8 m/s;(3)密度的反演结果为1.393 2 g/cm3,沉积物取样结果为1.400 0 g/cm~3,Hamilton总结的结果为1.489 0 g/cm3.  相似文献   

海底松散沉积物声学性质原位测量实验研究   总被引：5，自引：2，他引：3  

谷明峰  郭常升  李会银 《海洋科学》2008,32(5):1-5

分析研究了国内外海底松散泥沙的声速和声衰减系数测量的研究现状,并据此研制了海底表层沉积物声速声衰减系数原位测量系统。利用原位测量系统分别在实验室和海滩对不同粒度的沉积物进行了测量分析,得到了不同粒度沉积物的声速和声衰减系数。数据分析表明,沉积物的声速和声衰减系数与沉积物的粒径有密切的关系,粒径越粗,声速越高,声衰减系数越大。通过沉积物声学性质研究,可以开发海底浅层沉积物声学性质原位测量技术,提高相关海洋调查的速度和效率。  相似文献   

海洋沉积物声特性的实验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴家仁  陈华拱  张卫  傅顺声  郑丽英 《海洋学报》1984,6(6):881-887

把两个电声换能器安装在静力取样器箱体底部,配合相应电路,测量声脉冲通过箱体内沉积物的传播时间和相对接收幅度,使之在取样同时获得沉积物声速和声衰减剖面,用一个压电陶瓷换能器与沉积物柱状样接触,自上而下测量谐振时电激励阻抗,观察沉积物声阻抗。结果表明,实验室与现场测得的声速、声衰减系数和声阻抗与沉积类型密切相关。文中讨论了现场测量沉积物声阻抗的可能性。  相似文献   

海洋沉积物特性的现场测量方法     

吴家仁  张卫  郑丽英  傅顺声  李建平  伍曼青 《海洋技术学报》1984,(1)

把二只电声换能器安装在静力采样器箱体底部,测量声脉冲通过箱体中沉积物的传播时间,获得沉积物声速值;检测接收幅度,观察不同沉积物的衰减系数;利用LDC1—1型静力采样器的箱体与底架的相对位移带动多圈电位器的动臂,提供一个随取样深度而变化的电压值,由X—Y函数记录器记录。在取样的同时现场测量沉积物的声速和衰减的垂直分布。结果表明:实验室和现场所得的沉积物声速、声衰减与沉积物的类型密切相关。  相似文献   

海洋沉积物声特性阻抗计算公式的改变     

秦嗣仁 《海洋技术学报》1990,(1):96-96

过去,声学界一直通过式(1)计算海洋沉积物的声特性阻抗。 Z=p C (1)式中:Z——沉积物声特性阻抗,g/(cm~2·s); p——沉积物容积重量,g/cm~3; C——沉积物声速,m/s。  相似文献   

海南岛东南外海海底沉积物特征及其声学物理性质研究   总被引：2，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

卢博  李赶先  刘强  黄韶健  张福生 《海洋学报》2007,29(4):34-42

分析研究了南海北部大陆架西南缘的海南岛东南外海海底沉积物声学物理特性,在多个航次中进行了海底沉积层取样、海水CTD测量、浅地层及旁侧声呐扫测等工作.在实验室里对沉积物样品进行声学参数、沉积学基本参数、物理力学参数和14C年龄测试等分析.根据多尔特曼公式求解出弹性模量、体积弹性模量、压缩系数、切变模量、泊松比和拉梅常数等六项沉积物弹性参数.分析结果表明在该海区海底沉积物的压缩波速为1.474~1.700 m/s,在不同的海区内有高低声速两类性质的沉积物分布;沉积物的切变波速为150~600 m/s;沉积物在100 kHz的声衰减为35~260 dB/m;沉积物的密度为1.4~2.0 g/cm3;沉积物的孔隙度为42%~88%.  相似文献   

温度对海底沉积物声学特性影响实验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

洪刚  吴百海  邹大鹏 《热带海洋学报》2011,(6)

温度的变化是影响海底沉积物声学特性非常重要的因素之一。文章采用同轴差距衰减测量法,在不同温度下对海底沉积物声学特性进行测量,实验得出南海海底沉积物随着温度的升高具有以下声学特性:1)沉积物声速变化比较缓慢,上下波动点较明显,但总体趋势接近线性下降;2)衰减幅值随着温度升高一直下降,偶尔有些波动的异常点,声衰减幅值呈现线性下降的趋势;3)声衰减系数变化呈现抛物线趋势,具有强非线性。对于此类沉积物声速特殊情况,还有待从理论和实验方面更深入地研究解释其成因。  相似文献   

原位测量技术在黄海沉积声学调查中的应用   总被引：11，自引：3，他引：8  

阚光明  刘保华  韩国忠  李官保  赵月霞 《海洋学报》2010,32(3):88-94

介绍了最新研制的基于液压驱动贯入的自容式海底沉积声学原位测量系统及其在南黄海中部海底沉积声学调查中的应用。该系统可以实现对海底沉积物声速和声衰减系数进行原位测量,通过液压驱动装置将四根声学探杆匀速贯入到海底沉积物中,减少了对沉积物的扰动,可按照预设的工作参数在海底全自动工作,无需甲板上人员实时控制,采集的声波信号自容式存储于存储单元。系统工作水深为500 m,测量深度为1 m,测量频率为30 kHz,采样频率为10 MHz。使用该系统在南黄海中部获得了40个站位不同类型沉积物的声学特性原位测量数据,并使用CTD剖面仪对该系统声速测量进行了标定,相对误差均小于0.5%,表明该系统测量数据准确、可靠。  相似文献   

南黄海中部海底沉积物原位声速与物理性质相关关系   总被引：2，自引：1，他引：1  

阚光明  苏元峰  李官保  刘保华  孟祥梅 《海洋学报》2013,35(3):166-171

基于在南黄海中部获得的海底沉积物原位声速数据,分析讨论了原位声速与密度、含水量、孔隙比、孔隙度等沉积物物理性质参数的相关关系。通过回归分析建立了海底沉积物原位声速预测方程。结果表明,原位声速与上述物理参数之间具有良好的相关性,相关系数r均大于0.93。对比分析了原位声速预测方程与甲板声速预测方程的差异,两者最小相差15.8 m/s,最大相差31.3 m/s,平均差值约为22.6 m/s。将原位声速预测方程与其他研究者建立的声速预测方程进行了对比,结果表明不同声速预测方程存在明显差异,初步分析了存在差异的原因。  相似文献   

小尺度海底沉积物的声衰减特性研究     

龙建军  董全财  吴金萍 《热带海洋学报》2012,(2):28-33

为研究小尺度海底沉积物样品的声衰减特性,作者提出了用声学探针测量海底沉积物声波幅值的新方法,对沉积物样品扰动小,两个测量点的距离可小于波长,为海底沉积物微观声衰减测量提供了新手段。作者用小于波长的间隔逐点测量了沉积物的压缩波幅值,数据分析表明沿沉积物柱状样全长的声衰减满足指数衰减模型。目前主要用同轴差距衰减测量法获得海底沉积物声衰减数据,但该方法不能辨识声衰减模型,因此不同海区的测量结果难以建立联系。对此作者又提出用声吸收系数反演的幅值比与声衰减系数反演的R值(两种幅值比的比值)作评价依据,分析了垂直轴差距衰减测量法获得的南海海底沉积物声衰减测量数据,发现部分沉积物样品声衰减的R值远大于1,其声衰减不满足指数衰减模型。在声衰减满足指数衰减模型的条件下,用Hamilton的声衰减和频率经验公式预报的南海沉积物声衰减比与作者用声学探针测量海底沉积物所得的声衰减比对比,通过对R值分析得出Hamilton的声衰减和频率经验公式可以预报南海沉积物声衰减比的范围。作者提出的声学探针测量海底沉积物声衰减的方法的优点是既能获得声衰减数据又能辨识声衰减模型,不同海区测量的沉积物声衰减比可用R值建立联系。  相似文献