Page 132 - 《应用声学》2023年第4期

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在楚科奇大陆架地区，这个地区近几年出现了 短期冰站声学观测试验时间距离方位与现场
一个被称为波弗特波导的海洋学现象，该波导的存 图如图 3 所示。在风及海流的影响下，短期冰站在
在除了显著改善声传播的条件，对低频海洋环境噪 2 h 内向北偏西方向漂流了约 1 n mile。实验过程
声也产生了显著的影响。图 2 给出了通过实测的两 中，环境温度、瞬时风速等大气环境数据通过雪龙船
个站点温盐曲线计算得到的声速剖面。从声速剖面 上气象观测设备获取，海洋温度剖面数据通过实验
图看，由于冰下暖水层的存在，将声速剖面分成了 期间投放的投弃式温深仪 (Expendable bathyther-
0 ∼40 m 的上表面声道与 50 ∼ 200 m 的下表面声 mograph, XBT) 获取，冰下温盐深数据则通过布置
道，形成了双声道波导。 在冰上的剖面式漂流浮标获取。

Pacific Arctic Sea Ice Concentration (20160816) Pacific Arctic Sea Ice Concentration (20160820)
1.0 1.0
85ON 85ON
0.9 0.9
0.8 0.8
80ON 80ON
0.7 0.7
0.6 0.6
75ON 75ON
0.5 0.5
0.4 70ON 0.4
70ON
0.3 0.3
65ON 0.2 65ON 0.2
170OW 160OW 150OW 140OW 130OW 120OW 0.1 170OE 180O 170OW 160OW 150OW 140OW 130OW 120OW 0.1
170OE
180O
0
0
(a) 2016ࣲ8థ16ெ (b) 2016ࣲ8థ20ெ
图 1 声学观测试验作业海区海冰分布变化
Fig. 1 Sea ice distribution in the area of acoustic observation experiment

ܦᤴҖ᭧-XBT201608130413 ܦᤴҖ᭧-XBT201608200430
0 0
100 100
200 200
300 300
ງए/m 400 ງए/m 400
500 500
600 600
700 700
800 800
1430 1435 1440 1445 1450 1455 1460 1465 1470 1430 1435 1440 1445 1450 1455 1460 1465 1470
ܦᤴ/(mSs -1 ) ܦᤴ/(mSs -1 )
(a) ᫂రтባ (b) ᆁరтባ

图 2 试验现场声速剖面
Fig. 2 Sound velocity profile at test site

1.2 冰基观测系统 阵元) 构成的垂直阵，频率范围 10∼12000 Hz，采样
率 32 kHz，分辨率 24 位。6 个水听器分为两组，组
本文所用的声学数据来自冰上声学观测系统，
间布置有自容式温深仪，可根据不同的海洋环境灵
其布局图如图 4 所示。该系统由两部分组成，其一 活配置阵间距与布放深度；其二为在冰下不同位置
为由 6 枚智能水听器 icListen HF (接收电压灵敏度 处布放的 TC4032 标准水听器 (差分输出时，接收电
为(−171 ± 3) dB @ 10∼100000 Hz，记为1号∼6号 压灵敏度为 (−164 ± 3) dB @ 5 ∼ 125000 Hz)，频