Page 166 - 应用声学2019年第4期
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                  0                                                   0
                                                     1540
                  10                                                  10
                  20                                                  20
                                                     1535
                                                                      30
                  30                                                  40
                 ๒ງ/m  40                            1530            ๒ງ/m  50
                  50
                  60                                 1525             60
                                                                      70
                  70                                                  80
                  80                                 1520             90
                  90                                                 100
                                                                      1515  1520  1525  1530  1535  1540  1545
                       200  400  600  800  1000  1200
                                                                                   ܦᤴ/(mSs -1 )
                               ௑ᫎ/min
                                                                             图 4  背景声速剖面集
                     图 3  连续检测到的声速剖面伪彩图
               Fig. 3 Pseudo-color map of continuous monitor-              Fig. 4 Sound speed profile
               ing of the sound speed profile

                                                                       0
                   60
                   50                                                 20

                   40                                                 40
                  ࣨए  30                                             ๒ງ/m  60

                   20
                                                                      80                           EOF1
                                                                                                   EOF2
                   10
                                                                                                   EOF3
                                                                     100
                   0                                                       -0.2    -0.1    0       0.1
                     0     5     10     15    20     25
                                                                                   ܦᤴ੸ү/(mSs -1 )
                                  ྲढ़ϙ᫽஝
                                                                           图 6  前三阶经验正交函数
                  图 5  声速起伏矩阵协方差矩阵的特征值分布
                                                                  Fig. 6 Empirical orthogonal function of first three
               Fig. 5 Eigenvalue distribution of covariance ma-
                                                                  order
               trix of sound velocity volatility matrix
                                                                      0                               1540
             2 声速剖面水平变化对声场的影响
                                                                                                      1538
                                                                     10
             2.1 海深不变模型
                 声速剖面是声场构建的重要参数之一,对于声                               ๒ງ/m  20                          1536
             速剖面水平变化对声场影响的研究有助于地声参                                                                    1534
             数反演、声场重构等。设仿真海深为 40 m,最大传                               30
                                                                                                      1532
             播距离为 80 km,在0 m ∼ 80 km内,声速剖面跃层
             深度变化规律为                                                 40                               1530
                                                                          10  20  30  40  50  60  70
                                          r
                                      (          )                                ᡰሏ/km
                 z(r, t) = z(r 0 ) + 1.5 cos 2π  − ωt ,  (10)
                                          13
                                                                         图 7  声速剖面随距离变化伪彩图
             其中,z(r 0 )是参考距离上起始时刻的跃层深度,r 为
                                                                  Fig. 7 Pseudo-color map of sound speed profile
             距离,单位为 km。根据以上规律,得到声速剖面随                             with distance variation
             距离变化如图7所示。
                运用RAM模型对声场进行仿真,对于水平均匀                          两种模型的海洋参数等除声速剖面外保持一致。其
             声场,采用接收位置处的声速剖面进行仿真,其中,                           中,声源深度为 20 m;接收深度为 15 m;接收距离
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