浅海内波影响下的波导不变量变化特性分析

宋文华; 胡涛; 郭圣明; 马力

doi:10.7498/aps.63.194303

摘要

针对浅海内波引起波导不变量变化的问题，利用声场波导不变量的概率分布并结合声场简正波的理论，研究了内波活动下波导不变量的时变性，给出了波导不变量变化的机理和规律. 具体结论是，在负跃层波导中，声场的波导不变量的最大概率取值具有明显的频变特性. 内波环境下，当声传播方向与内波波阵面平行时，接收声场简正波的幅度变化不大，但是简正波的相慢度差和群慢度差的变化却能引起波导不变量最大概率取值的变化；而当声传播方向与内波波阵面垂直时，内波引起的简正波耦合同样会导致波导不变量的最大概率取值的明显变化.

关键词:

Abstract

To explain the change of the waveguide invariant β caused by the internal wave, the waveguide invariant is expressed as a stochastic distribution and the time-varying characteristics of β are analyzed; then the cause and principle of variation of β are discussed in terms of the normal modes theory of the acoustic field. It turns out that the waveguide invariant shows great frequency-dependent characteristics. And in the internal wave environment, when the sound is propagated parallel to the internal wave front, the sound field's composition of normal modes remains unchanged, but the turbulence in the group slowness and phase slowness of the main normal modes in the sound field may also change the distribution of β; when the sound is propagated perpendicular to the internal wave front, the coupling between acoustic normal modes might also cause obvious changes in the values of β.

Keywords:

作者及机构信息

1.
中国科学院声学研究所, 北京 100190;

2.
中国科学院水声环境特性重点实验室, 北京 100190;

3.
中国科学院大学, 北京 100049

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：11004214，11274338）和国家国防基金（批准号：9140A03050312ZK02039）资助的课题.

Authors and contacts

1.
Institute of Acoustic, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;

2.
Key Laboratory of Underwater Acoustic Environment, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;

3.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11004214, 11274338), and the National Defense Foundation of China (Grant No. 9140A03050312ZK02039).

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施引文献

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