Page 135 - 《应用声学》2023年第4期

第 42 卷 第 4 期 谢志敏等： 采用被动声监测方法识别波弗特海区域海洋水声环境 797

6(12 m) 6(40 m)

5(14 m) 5(42 m)
ࣨए/V 4(16 m) ࣨए/V 4(44 m)

3(18 m)
3(54 m)
2(20 m) 2(56 m)

1(22 m) 1(58 m)
0 0
0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60
௑ᫎ/s ௑ᫎ/s
(a1) ଌஆηՂ௑۫ฉॎ (b1) ଌஆηՂ௑۫ฉॎ
110 100

100 1Ղ(22 m) 1Ղ(52 m)
2Ղ(20 m) 90 2Ղ(50 m)
3Ղ(18 m) 3Ղ(48 m)
90
4Ղ(16 m) 80 4Ղ(44 m)
5Ղ(14 m) 5Ղ(42 m)
ࣨए/dB 70 6Ղ(12 m) ࣨए/dB 70 6Ղ(40 m)
80
60
60
50 50
40 40
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(a2) ˀՏງए᫼Ћࣱک៨ጟ (b2) ˀՏງए᫼Ћࣱک៨ጟ
(a) ᫂రтባ (b) ᆁరтባ
图 6 冰下垂直阵不同深度水听器接收波形及谱分析
Fig. 6 The data waveform and spectral analysis of the different depth hydrophone of under-ice drift vertical array

海流的影响，冰脊的比例较大，成为潜在的噪声源， @20∼50 Hz)，冰覆盖月份的噪声级较低 (70 dB
对不同深度水听器的接收产生了影响。 @50 Hz)。同时具有冰覆盖和低风速的几个月的噪
图 7 给出了最深的 1 号 (15:20) 水听器所有时 声级最低 (65 dB @50 Hz)。而本文中冰下噪声谱
间段数据的平均谱级，图 7(b1) 为短期冰站第一阶 级分析结果表明与其结果中冰覆盖月份的谱级接
段试验时的数据，此时雪龙船距离短期冰站约为 近，这一方面说明本文的测试结果具有一定代表
6.2 km，可以看出如不考虑冰站人员活动 (02:20)与 性，同时也说明北冰洋海域噪声具有明显的时空差
雪龙船航行噪声 (02:30)的影响，冰下的低频环境噪 异。Makris等 [6] 认为堆积冰下噪声具有大于 1 h 的
声起伏并不大；图 7(b2) 为第二阶段试验时的数据， 变化周期，而图 7 的结果与此结论相吻合。这个结
此时雪龙船距离短期冰站为 2.7 km，接收端悬挂于 论可用于指导对北极冰下噪声的观测间隔。
冰边缘的水下，此时的噪声起伏比起第一阶段来说 图8给出了短期冰站试验期间环境噪声平均谱
要大得多。随着雪龙船的接近以及垂直阵位置的改 级与 ANL 的变化情况，图 8(a) 为实验距离雪龙船
变，带来噪声的起伏，同时由于海水拍击冰层边缘， 62 km 时相对嘈杂的时间段，数字代表百分位数；
使得环境噪声相对较高。 图 8(b) 中数字代表时分，分别为实验开始时刻、雪
Roth 等 [23] 利用一个自容式声学记录仪测量 龙船距离6.2 km时、雪龙船距离2.7 km时以及总的
了阿拉斯加州巴罗北部 235 m 深的楚科奇海和波 ANL。从两图可以看出，无论短时 (10 s) 或是长时
弗特海之间的大陆坡上的环境噪声。月平均谱级 间 (170 min)，自动提取的 ANL 比平均谱级更能反
表明，水面开放的月份的噪声级最高 (80∼83 dB 映平稳的环境噪声。