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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
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基于同轴差距测量法的南海深水海底沉积物声衰减特性研究 总被引：4，自引：3，他引：1
通过分析沉积物声波测量过程能量损失的实质，阐述平行轴差距衰减测量法和垂直轴差距衰减测量法的研究基础——差动式衰减测量方法原理，并推导了其衰减系数公式。根据南海沉积物的柱状样品分装的特点，结合以上两种方法，提出了同轴差距衰减测量法，这种方法具有原理上的合理性并且其可操作性强；运用此方法测量了沉积物在常温和温度控制变化条件下的声波信号，计算了衰减系数，研究了温度对沉积物声波传播能量的影响，得出南海深水海底沉积物具有以下声衰减特性：沉积物含砂量高，声衰减系数大；随着温度的升高，沉积物的声衰减系数变化具有不均匀性，整体呈非线性减小趋势。以上研究将为声学遥测和反演海底沉积物的物理力学特性提供数据和方法支持。 相似文献
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一、引言如果声衰减数据是用搅拌法来维持泥沙悬浮液的浓度而测得的,有时会发现这样一种情况,当我们直接由泥沙样品的中值粒径计算声衰减理论值,与实验值之间出现较大的差距,图1展示出这种情况的一个特例.这种理论计算值和实验值之间的显著差异是由于实验方法或是理论本身所造成 相似文献
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本文尝试用脉冲定程法测量海洋沉积物悬浮液声衰减。借用泥沙粒度分析中所用的沉降法,对每个样品测量7种不同粒径范围下的声衰减与体积浓度之间的关系。实验表明,文献[1]在考虑海洋沉积物悬浮液声衰减时引入悬浮粒子的形状系数k是必要的。并由k值粗浅地讨论了该海区沉积物的特征。 相似文献
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报道了南海浅海海底沉积物的声衰减性质。给出了测量和计算海底沉积物声衰减的方法。分析讨论了不同频率下的声衰减以及与若干个海底沉积物物理参数的关系,结果表明,同一类型沉积物在高频段时的声衰减要比低频段的声衰减大;同一频段下粗颗粒沉积物的声衰减要比细颗粒的声衰减大;北部湾海底浅层沉积物声衰减在低频100kHz下为80~150dB/m,在高频1MHz下为150~360dB/m;海南岛南部外海海底浅层沉积物声衰减在低频下为66~160dB/m,在高频1MHz下为190~350dB/m;高频段的数据与台湾海峡北部海底表层沉积物声衰减测量分析数据比较接近,而低频段的数据与台湾海峡北部海底表层沉积物声衰减测量分析数据有较大的差别。 相似文献
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本文讨论了海洋沉积物悬浮液中声传播衰减的问题,考虑了悬浮粒子的非球体形状,对声衰减的理论作了改进;并把理论值与实验测量值进行了比较,结果表明,这种经过修改的理论更符合实际。 相似文献
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在文献[1]中,我们讨论了声在海洋沉积物悬浮液中衰减测量的问题。本文由实验测量的数据,研究了低体积浓度范围内,在不同频率时,体积浓度的测量值和衰减系数测量值的相关关系,相应的回归直线。利用回归直线由衰减值估计体积浓度时,估计的标准误差。以及利用四种不同的悬浮液中声衰减理论,由衰减系数测量值估计体积浓度时,估计的标准误差。讨论了它们之间的差异。 相似文献
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南沙海域深水区表层沉积物声速与孔隙度相关关系 总被引：5，自引：0，他引：5
采用同轴差距测量法对南沙海域海底沉积物取样进行甲板现场声学测量,并计算了声速,结合沉积物取样分析获得的孔隙度,研究了海底表层100 cm沉积物的声速和孔隙度之间的相互关系,分析获得了孔隙度与海底沉积物声速关系的经验公式,结果表明此海域沉积物声速的临界孔隙度为67.80%。将此公式与国内外其他学者建立的经验公式进行了对比,分析发现各预测方程之间存在着差异,说明不同海域的沉积物声学特性具有差异性,经验公式具有区域性,同时分析了其他影响声速的因素。此项工作对于建立和研究南海声场环境具有重要意义。 相似文献
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Jian-Jun Long 《Marine Georesources & Geotechnology》2013,31(2):176-189
Seabed sediment microstructure has an influence on its acousto-physical properties, and the properties in a length of the sediment column reflect an aspect of the macroscopic behavior of the microstructure. An original measurement method of the sound attenuation within small distance cross sections in a sediment column, and the corresponding approach in data processing to attain an attenuation factor are detailed in the paper. This method was used to measure the compressional wave in series of points with a small distance in the sediment column, and it is shown that exponential attenuation is a type of compressional wave attenuation model for a sediment column in its full length. It indicates that there are various models of compressional wave attenuation in seabed sediments in the South China Sea after comparison of data from other literature. The method of measuring sound attenuation satisfies the sampling space interval in the acoustical forward and inverse problems in seabed sediments, and the original method provides a new approach for finding out sound attenuation mechanism in seabed sediments on small length scale. 相似文献
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本文讨论了南黄海北部海域及青岛近海海水激光(6328Å)衰减系数的垂直分布与温跃层的相关性。依据三个年度不同季节(春、夏、秋)现场实测结果,叙述了衰减系数垂直分布的季节变化,并对现场测量方法提出了改进方案。 相似文献
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针对基于MEMS加速度传感器的空投波浪浮标存在采样频率与测波精度低的问题，根据频域衰减积分算法，提出一种相应的波浪测量算法，为了验证该算法测波的准确性，开展了多功能水槽试验研究。该算法旨在将MEMS加速度传感器输出的加速度与姿态角转化为浮标运动的波形，首先将加速度与姿态角信号进行竖向处理获得竖直方向的加速度，再利用离散傅里叶变换将竖向加速度转化为频域内的加速度复数序列，然后引入控制函数减弱低频噪声，经过频域积分、离散傅里叶逆变换、时域积分获得竖直方向的位移，最后通过后处理得到最终的波形。多功能水槽试验采取10中不同波高和周期的工况，对比空投波浪测量浮标与波高仪的测量结果，试验结果表明，浮标的测量误差在10%以内，达到测波标准。 相似文献
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Ji-Xun Zhou Xue-Zhen Zhang Rogers P.H. Simmen J.A. Dahl P.H. Guoliang Jin Zhaohui Peng 《Oceanic Engineering, IEEE Journal of》2004,29(4):988-999
Optimal array-processing techniques in the ocean often require knowledge of the spatial coherence of the reverberation. A mathematical model is derived for the reverberation vertical coherence (RVC) in shallow water (SW). A method for analysis of RVC data is introduced. Measured reverberation cross-correlation coefficients as a function of time and frequency, obtained during the Asian Seas International Acoustic Experiment (ASIAEX) in the East China Sea, are reported. SW reverberation from a single shot provides a continuous spatial sampling of the surrounding sound field up to several tens of kilometers and holds valuable information on the geoacoustic properties of the sea floor over this distance. SW reverberation data can, therefore, be used as the basis for a quick and inexpensive method for geoacoustic inversion and has the obvious advantage that acquiring the data in situ requires only a single platform. This paper considers the use of the vertical coherence of the reverberation as the starting point for such an inversion. Sound speed and attenuation in the sea bottom at the ASIAEX site are obtained over a frequency range of 100-1500 Hz by finding values that provide the best match between the measured and predicted RVC. 相似文献
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利用济南、青岛和烟台S波段双偏振多普勒天气雷达资料和常规观测资料以及天气实况,对2020年5月17日和6月1日两次强对流天气过程的关键环境物理量和风暴低层强冰雹区偏振量、三体散射、强冰雹衰减等偏振特征等进行了分析。结果表明:1)两次强对流天气都具有大的温差和强垂直风切变,中层较干。5月17日山东半岛0~6 km垂直风切变更强,低层湿度更大,湿球0℃层高度较低,是产生多个超级单体风暴并出现特大冰雹的关键物理量。2)5月17日城阳风暴低层强冰雹区具有适中的差分反射率(ZDR)和偏小的相关系数CC及偏大的差分相移率(KDP)。ZDR多在0.30~2.60 dB之间,平均为1.50 dB;CC多在0.900~0.965之间,平均为0.931;KDP多在2.0~6.3(°)·km-1之间,平均为4.1(°)·km-1。少量融化的冰雹粒子和大的雨滴导致适中的ZDR和偏大的KDP。3)6月1日长清风暴低层强冰雹区具有偏小的ZDR和偏小的CC及大的KDP。ZDR多在-0.12~1.50 dB之间,平均为0.68 dB;CC多在0.925~0.970之间,平均为0.950;KDP多在4.0~7.6(°)·km-1之间,平均为5.8(°)·km-1。高浓度的液态雨滴和融化的小冰雹粒子导致大的KDP。4)三体散射、旁瓣回波、衰减及波束非均匀填充(nonuniform beam filling,NBF)等特征可作为冰雹识别判据。衰减特征在ZDR产品上表现较为明显,风暴核后侧较长径向上出现负值区,显著衰减可作为特大冰雹的判据。NBF仅在CC产品上有明显特征,风暴核后侧较长径向上CC明显较小。 相似文献