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孤立子内波引起的高号简正波到达时间起伏

声学学报 2011年第6期36卷 559-567页

作者：李整林张仁和 Mohsen Badiey Jing Luo 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室中国科学院声学研究所南海研究站 College of Marine and Earth Studies University of DelawareNewarkDelaware 19716

在新泽西附近海域进行的浅海实验(SW'06)观测到了大量的孤立子内波。利用SW'06海洋环境资料分析了有无孤立子内波存在时的脉冲声到达时间起伏。发现当孤立子内波出现时,1号简正波到达时间较为稳定,而一些高号简正波到达时间比第1号简正... 详细信息

在新泽西附近海域进行的浅海实验(SW'06)观测到了大量的孤立子内波。利用SW'06海洋环境资料分析了有无孤立子内波存在时的脉冲声到达时间起伏。发现当孤立子内波出现时,1号简正波到达时间较为稳定,而一些高号简正波到达时间比第1号简正波提前,且随着温跃层深度变化而起伏。经射线理论分析表明:由于孤立子内波出现,导致温跃层深度下降,进而引起满足一定掠射角条件的高号简正波将主要在温跃层上传播。这类高号简正波到达时间对孤立子内波活动敏感,有可能被用来监测浅海中的孤立子内波。

关键词：孤立子内波到达时间简正波起伏温跃层深度海洋环境深度变化射线理论

浅海孤立子内波对海洋声传播损失与声源定位的影响研究

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振动与冲击 2009年第11期28卷 73-78+204页

作者：马树青杨士莪朴胜春李婷婷哈尔滨工程大学水声技术国防科技重点实验室

孤立子内波是浅海大陆架海域普遍存在的水文现象,它的存在将改变海水稳定分层的声速、密度剖面,引起声场结构的改变。应用抛物方程方法研究二维与三维情况下浅海孤立子内波对声传播损失的影响,并研究孤立子内波的存在对水平阵波束形成... 详细信息

孤立子内波是浅海大陆架海域普遍存在的水文现象,它的存在将改变海水稳定分层的声速、密度剖面,引起声场结构的改变。应用抛物方程方法研究二维与三维情况下浅海孤立子内波对声传播损失的影响,并研究孤立子内波的存在对水平阵波束形成定位的影响。通过仿真结果,对常规波束形成、MVDR及MUSIC等波束形成方法进行比较。

关键词：孤立子内波抛物方程波束形成

南中国海存在孤立子内波条件下的声场时间相关半径

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声学学报 2010年第5期35卷 515-522页

作者：任云吴立新李整林周仕锋中国科学院声学所声场声信息国家重点实验室中国人民解放军91557部队

在动态的海洋环境中,由于数据向量和拷贝场之间的失配,匹配场处理器的性能会发生退化。数据向量的时间相关半径是这种退化的一种量度。通过2001年ASIAEX南海实验中垂直阵上水听器接收到的声场数据求取了400 Hz窄带信号的声场时间相关。... 详细信息

在动态的海洋环境中,由于数据向量和拷贝场之间的失配,匹配场处理器的性能会发生退化。数据向量的时间相关半径是这种退化的一种量度。通过2001年ASIAEX南海实验中垂直阵上水听器接收到的声场数据求取了400 Hz窄带信号的声场时间相关。从实验数据处理结果观察到,伴随着传播路径上非线性内波的进入,声场的时间相关半径减小。同时利用一个二维的平流冻结海洋模型和传播路径上三个温度链的温度数据对声场进行了数值仿真,分析了不同频率下的声场时间相关半径。结果表明:实验结果与仿真的400 Hz信号的声场时间相关较为一致。可见,在时变的海洋环境下,声信道中存在孤立子内波将会使声场的时间相关半径大大缩短。

关键词：孤立子内波时间相关相关半径声场南中国海实验数据处理海洋环境窄带信号

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耦合微扰简正波方法与孤立子内波

声学学报 2018年第4期43卷 463-470页

作者：朱飞龙 Eric I.Thorsos 李风华中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 华盛顿大学应用物理实验室美国西雅图98105

水平变化环境下声场简正波解的计算精度和效率取决于本地简正波的计算方法。提出一种完备的一阶微扰理论方法,并引入迭代算法,获得了本地简正波水平波数和本征函数的精确表达式。数值结果表明,改进后的微扰简正波方法得到的简正波水平... 详细信息

水平变化环境下声场简正波解的计算精度和效率取决于本地简正波的计算方法。提出一种完备的一阶微扰理论方法,并引入迭代算法,获得了本地简正波水平波数和本征函数的精确表达式。数值结果表明,改进后的微扰简正波方法得到的简正波水平波数和本征函数精度比前人方法更高,与KRAKENC计算结果吻合较好,而计算速度比KRAKENC快100倍。同时将微扰简正波方法与耦合简正波理论结合,应用到海水声速水平变化剧烈的孤立子内波群环境。数值结果表明,该方法计算得到的传播损失与COUPLE07在单次散射近似下的计算结果吻合较好,计算速度比COUPLE07快25倍,并将该方法在声场计算中的适用频率提高到了3 kHz。

关键词：简正波理论孤立子内波微扰理论耦合计算精度水平变化变化环境本征函数

三维浅海环境下孤立子内波对低频声能流的传播影响

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声学学报 2021年第3期46卷 365-374页

作者：祝捍皓肖瑞朱军薛洋洋张士钊浙江海洋大学海洋科学与技术学院舟山316022 浙江大学浙江省海洋观测成像试验区重点实验室舟山316021 浙江海洋大学船舶与机电工程学院舟山316022 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对三维浅海环境下孤立子内波对低频声信号传播特性的影响问题,基于Oxyz坐标系下的三维浅海低频声场有限元计算方法,以声能流为研究对象,仿真分析了内波存在对低频声信号传播特性的影响规律。研究结果表明:受内波影响,在xOz平面,声能... 详细信息

针对三维浅海环境下孤立子内波对低频声信号传播特性的影响问题,基于Oxyz坐标系下的三维浅海低频声场有限元计算方法,以声能流为研究对象,仿真分析了内波存在对低频声信号传播特性的影响规律。研究结果表明:受内波影响,在xOz平面,声能流垂直分量的传播偏转角度呈现周期性的起伏规律;随着声源深度的增加,内波对声能流偏转角度的影响深度也随之增加。对xOy平面,当声源位于温跃层以上时,随着接收深度的增加,各深度平面上声能流水平分量的偏转角越大;随着声源深度的增加,内波对各深度平面上声能流的影响逐渐减弱。

关键词：声能流水平偏转传播方向温跃层孤立子内波浅海环境传播影响

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浅海中孤立子内波引起的声能量起伏

声学学报 2016年第2期41卷 145-153页

作者：秦继兴 KATSNELSON Boris 李整林张仁和骆文于中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 Department of Marine Geosciences School of Marine Sciences University of Haifa 中国科学院声学研究所南海研究站海口570105

当孤立子内波的波阵面与声传播路径所成角度较大时,简正波耦合是导致声信号起伏的主要因素。研究了浅海中孤立子内波引起的声能量起伏规律,给出声场起伏的耦合简正波表达式,并使用抛物方程模型进行仿真。数值分析表明,接收点声强随时间... 详细信息

当孤立子内波的波阵面与声传播路径所成角度较大时,简正波耦合是导致声信号起伏的主要因素。研究了浅海中孤立子内波引起的声能量起伏规律,给出声场起伏的耦合简正波表达式,并使用抛物方程模型进行仿真。数值分析表明,接收点声强随时间变化呈准周期性。在频谱图中能够得到声强起伏的主导频率,主导频率与孤立子内波沿声传播路径的移动速度成正比,与无扰动波导中简正波在距离上的干涉周期(对应于射线理论中临界声线的跨度)成反比,与孤立子内波的形状无关。此外,对声强频谱的垂直结构进行了分析,该结构与对声场起伏起主要作用简正波的本征函数相关。

关键词：孤立子内波信号起伏声能量浅海传播路径准周期性主导频率垂直结构

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孤立子内波对小直径圆柱形桩柱的作用力初探

水动力学研究与进展（A辑） 2002年第4期17卷 497-506页

作者：蔡树群龙小敏甘子钧中国科学院南海海洋研究所LED实验室广东广州510301

孤立子内波在传播过程中所产生的突发性强流对海洋工程、石油钻井平台等会造成严重的破坏。本文引入了Morison的经验方法、模态分离法来估算孤立子内波对小直径圆柱形桩柱作用力。在计算中所保留的模态数目对所得的解有一定的影响 ;所... 详细信息

孤立子内波在传播过程中所产生的突发性强流对海洋工程、石油钻井平台等会造成严重的破坏。本文引入了Morison的经验方法、模态分离法来估算孤立子内波对小直径圆柱形桩柱作用力。在计算中所保留的模态数目对所得的解有一定的影响 ;所得的解的精度还取决于观测资料的数量 ;

关键词：孤立子内波作用力桩柱数值方法

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南海北部孤立子内波的一些特征和演

科学通报 2001年第15期46卷 1245-1250页

作者：蔡树群甘子钧龙小敏中国科学院南海海洋研究所广州510301

根据１９９８年６月１４日在南海北部的一次孤立子内波的实测资料，分析它的可能源地，并计算出其相速度、波长等一些特征参数；基于对内波的垂直模态的分析，探讨了该孤立子内波在传播过程中所产生的波致流的特点；利用多因子作用下... 详细信息

根据１９９８年６月１４日在南海北部的一次孤立子内波的实测资料，分析它的可能源地，并计算出其相速度、波长等一些特征参数；基于对内波的垂直模态的分析，探讨了该孤立子内波在传播过程中所产生的波致流的特点；利用多因子作用下的规则化长波（ＲＬＷ）方程数值模式，以观测得到的环境参数作为初始条件，模拟了该孤立子内波在南海北部陆架区的传播和演变．

关键词：孤立子内波波致流规则化长波方程数值模拟南海相速度波长

南中国海海域存在孤立子内波条件下的声场统计特性

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应用声学 2020年第6期39卷 821-830页

作者：张青青李整林秦继兴中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

利用南中国海浅海海域低频声传播起伏实验中获取的水文数据,结合二维平流模型重构出声传播路径上的动态声速场,使用蒙特卡洛方法研究了有无孤立子内波经过时声传播路径上的声传播损失统计特性,并与实验结果进行了对比分析。仿真和实验... 详细信息

利用南中国海浅海海域低频声传播起伏实验中获取的水文数据,结合二维平流模型重构出声传播路径上的动态声速场,使用蒙特卡洛方法研究了有无孤立子内波经过时声传播路径上的声传播损失统计特性,并与实验结果进行了对比分析。仿真和实验结果表明:当孤立子内波经过声传播路径时,声传播损失起伏剧烈;与“下发上收”相比,“下发下收”情况下传播损失的概率分布更加分散。

关键词：孤立子内波声传播损失统计特性浅海