海洋声学的研究及其进展

《海洋声学》一词首先是苏联舒列金院士在本世纪30年代提出来的。他在海洋物理学一书中,有专章论述海洋声学,并着重地分析了海水中的声速及其与其它海洋参数的关系,指出了由风浪产生的海洋次声,及用以预报暴风的可能性。这可以说是从海洋学的角度研究海洋声学现象的开始。第二次世界大战     

感应耦合技术在海洋声学同步测量中的应用

海洋声场环境研究需要对不同深度的海洋声学环境要素进行同步测量,而感应耦合数据传输技术可实现多个单通道水声测量仪之间的同步采集和记录。文中阐述了感应耦合数据传输技术的特点及其在海洋声学环境同步测量中的应用,介绍了一种利用感应耦合数据传输技术实现数据同步测量的声学浮标系统,详细描述了系统的方案设计、结构组成及感应耦合部分的关键技术。实验水池测试表明,该系统工作稳定可靠,数据同步性好,具有良好的应用前景。     

我国海洋声学探测技术竞争力分析

海洋声学探测技术用于海洋物理及海洋特定目标特性探测,是人类认识海洋、开发和利用海洋丰富资源必不可少的海洋高技术。文中全面介绍了海洋声学探测技术的技术结构以及致力于此技术研究的国内外主要研究机构,着重对比分析了国内外海洋声学探测技术的发展现状与趋势,并总结出我国该领域现存在的问题。结果表明我国海洋声学探测技术水平与国外相差10 a左右,未来需靠长期稳定支持、按需开展研究、加大基础工业投资以及提高材料与工艺水平等措施推进我国海洋声学技术的良性发展。     

声学应答释放器关键技术的研究与实验

本文对声学应答释放器的关键技术进行了研究、设计与实验。该仪器具有接收、应答、释放三种功能,在海洋开发、海洋调查中得到广泛的应用。     

基于LLC4320环境数据的吕宋海峡声学特征分析

声波是水下信息获取和目标探测的主要手段,其在海洋波导中的传播特性及声场分布与海洋动力环境紧密相关。基于LLC4320再分析数据,针对吕宋海峡及其周边海域,开展了局部环境场特征和声学特征分析,评价了高分辨率数据对于声学特征研究的适用性。首先,通过分析该区域1月温盐场的时间和空间变化特征,结合跃层的空间分布和时间变化,研究了吕宋海峡区域的动力环境特征;其次,开展了声传播规律的研究,并评价了声速、声传播特征等与温盐场的相关性,可为高分辨率的海洋数值模拟在海洋声学特征研究中的应用提供参考。     

二维彩色悬浮物声学剖面绘图软件设计

本文阐述了声学剖面计算机绘图原理,并介绍了在AST-386SX/16微机VGA显示器上绘制二维彩色水体悬浮物浓度声学剖面图的软件设计方法,绘出了海上倾废物云团沉降过程悬浮物浓度剖面模拟绘图实例.该软件可绘出实验中声学系统不同时刻探测的各个声学剖面上悬浮物浓度时空分布的清晰图象,解决了声学剖面的计算机判读和绘图问题;是海洋倾废研究及悬浮物在海洋中的物理海洋学研究的一种有用的软件。     

声学系统信号的量化与数字化处理

声学系统是探测悬浮颗粒物在海洋中的短期时空分布状态,揭示悬浮颗粒物的沉降、扩散和迁移特性的有效工具。本文阐述了声学系统信号与悬浮颗粒浓度的量化(以美国Datasonics声学系统为例)及信号数字化处理。用处理后的数据可定量分析海洋中悬浮颗粒物时空分布以及不同密度层和水团的分布,可供从事物理海洋学方面的研究。文中阐述的声学信号处理方法对在海洋调查研究、海洋环境保护研究和海洋环境监测中声学技术的应用可提供一个借鉴。     

大尺度监测海洋的新方案“海洋声学层析照像”

监测大尺度(几千公里尺度)海洋过程,对于海洋预报、研究海气相互作用有着重要意义,然而过去没有切实可行的办法监测。1978年美国开始研究用声学方法——“海洋声学层析照像”(Ocean Acoustic Tomography)监测大尺度海洋过程,这对研究大尺度海洋结构的变化展现了可喜的前景。本文简要介绍这种方法的基本原理和试验设备。     

海底沉积声学的发展——Ⅰ.海底沉积物的声学特性

近年来海洋开发的规模迅速扩大,不论是海港建设,海上石油平台的建立,水下输油管的布设,处处都要求掌握海底工程地质的情况。但海中钻探取样非常费工费时,多年来人们一直在探索用其他简便方法来代替或辅助。声学方法就是一种很有前途的方法。沉积声学就是应这种需要和在水声学、海洋地质学与海洋土力学等几方面配合下发展起来的一门新兴学科。美国海军研究署在1973年召开了海洋沉积物声学会议。北大西洋公约组织反潜战研究中心在1980年开了一个与海底相互作用的海洋声学会议。今年在伦敦召开了声学与海底国际会议。这几个会都是几方面结合的会议,说明这门学科的发展受到各方面的重视。     

海洋声波层析法——一种新的测量技术

海洋声学在海洋学中的重要作用将如同光学、雷达和无线电在空间的监测作用一样。海洋声波层析法能监测中、大时空尺度的海洋结构。如果结合卫星观测技术,对预报海洋天气和海洋气候将有深远的意义。本文综述近年来新发展的海洋声波层析法的进展。著名海洋学家芒克根据海洋声波传播的特性,于1979年与旺恩共同提出利用声波监测海洋结构的新技术。1981年芒克的研制组在大西洋进行了首次可行性实验后,又进行了一系列的实验,目前该技术设备应用于调查研究格陵兰海的环流上。     

Vertical Migration of Sound Scatterers in the Southern Yellow Sea in Summer

Acoustic volume backscattering strength data were collected and Conductivity Temperature Depth (CTD) measur e m e n t s were conducted in the southern Yellow Sea in summer 2005 and 2006. The high temporal and vertical resolution acoustic data measured with a 307 kHz Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) and a 250 kHz acoustic Doppler profile (ADP) had dominant diel variation, which resulted from vertical migration of sound scatterers. Some scatterers congregating in the bottom layer in the daytime migrated upward at dusk, and migrated downward into the bottom layer at dawn. The migration speeds were estimated. More than 33 days data show that the diel migration varies with time. The feature of migration measured with ADCP and ADP is consistent to some extent with what is described in the study on vertical migration of zooplankton in the southern Yellow Sea with conventional net samples.     

南黄海西部海域高分辨率声学地层及其沉积环境

通过对高分辨率浅地层剖面的分析解译,对南黄海西部陆架区进行了声学地层划分。南黄海西部海域声学地层剖面可划分为5套地层Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅲ2,每套地层代表一次全球性(或区域性)海平面变化周期内的海进一海退这样一个完整的旋回变化过程所形成的海侵或海退沉积层序。将典型声学地层剖面与区内钻孔岩心的沉积地层岩性单元对比研究,得到各声学反射层的时代、岩性及沉积环境。并发现依据浅地层进行的声学地层划分与钻孔岩心的地质地层划分有较好的对应关系。结合区内钻孔岩心的分析结果,对晚更新世以来南黄海陆架区的沉积环境及沉积过程进行了探讨。     

浅层气逸出到海水中的气泡声学探测方法

针对南黄海西部等地区在海洋调查仪器上发现的海水中浅层气逸出气泡产生的声学羽流等气泡记录,首先根据水体中气泡共振发生非线性振动形成的强烈散射现象,计算了我国浅层气分布海区的常见浅层气逸出气泡共振频率范围、不同调查仪器在水深变化时的探测气泡大小,据此分析了不同调查仪器探测浅层气逸出气泡的范围。其次,根据气泡在水中的变化、运动规律,提出了浅层气逸出气泡应当具备的声学特点,排除了南黄海西部地区形成水体中特征反射的其他可能因素,并探讨了云状扰动的可能形成原因。     

黄东海灾害地质类型及声学反射特征

高分辨率声学剖面资料是识别海洋灾害地质现象的有效手段。该文利用国家“12 6”专项调查在黄东海海域获得的各种声学剖面及历史资料 ,在黄东海海底及浅层识别出多种灾害地质类型 ,如潮成沙脊、沙波、古河道、断层、浅层气等。根据对它们的声学特征及成因机制的分析 ,作者认为 :潮流是黄东海海底表层灾害地质形成的主要动力因素 ;而浅层灾害地质因素以古河道、断层、浅层气等为主。     

冬、夏季渤黄海表层沉积物粒度特征差异及其成因分析

对渤海、黄海海域冬、夏两季表层沉积物取样,通过激光粒度仪得出粒度参数,进而分析讨论冬季强的沿岸流的作用、黄海暖流、夏季冷水团的影响以及地形、海底地貌特征、物源特征等对表层沉积物分布造成的影响。结果表明,冬、夏两季渤黄海表层沉积物粒度特征总体上相差不大,但部分海域如渤海中北部、渤海中南部、北黄海西北部近渤海海峡北部海域、山东半岛东北部海域、南黄海中部沉积物粒度特征存在明显季节性差异。表层沉积物粒度特征季节性差异与地形地貌、沿岸流、黄海暖流、黄海冷水团及物源密切相关。本研究对于探讨渤黄海不同季节表层沉积物沉积特征的影响机制、了解渤黄海区海洋动力过程的季节差异有积极意义。     

黄海含油气盆地区域地质与大地构造环境

概述了黄海含油气盆地的区域地质背景和大地构造环境，对盆地内的油气勘探现状和远景进行了简要的评价。     

北黄海盆地区域地质特征

北黄海盆地位于黄海的北部，由于勘探程度低，研究投入少，使得它成为我国迄今为止尚未发现油气的惟一海区。随着我国在南黄海盆地和朝鲜在北黄海盆地东部发现油气，如何实现北黄海盆地油气突破，成为我们研究的焦点。结合该区现有资料和前人研究成果，对北黄海盆地的地球物理场和地质构造特征进行了全面的论述，并在此基础上，对该区油气资源远景作了初步评价。     

黄海西部2005—2007年海雾演变的气候特征研究

海雾对沿海地区的交通运输、工农业生产等影响很大,需要开展深入研究,以探索其生消演变规律。本文选择黄海西部的成山头、青岛、海阳、日照等4个测站为代表性测站,分析了2005—2007年海雾发生期间的位势高度、海温、海表面风场、相对湿度、稳定度及散度等要素场特征,着重探讨了海雾演变的气候特征。研究结果表明:500 hPa高空槽前位于黄海上空时有利于成雾;海温异常低的年份雾日较多;风向、散度和低层的层结稳定度是影响黄海海雾的主要因素;地理位置也是影响黄海海雾变化的重要因子;黄海海雾的水平分布具有南北空间不一致的特点。     

南黄海海水中悬浮体跃层及底部浑水层

南黄海海水中悬浮体含量垂向分布中常见有跃层现象,它们是在海浪和潮流综合作用下,由海底表层沉积物的再悬浮产生的。南黄海冷水团促进了浑水层和悬浮体跃层的发育。 浑水层能够改变光、声波在海水中传播的性质,增大海水的浮力,增强对海底的侵蚀力。     

黄海海域的中朝造山带与沉积盆地

根据近年国内外在黄海海域的钻井和地震勘探,认为黄海海域发育一条“中朝造山带”,是秦岭-大别造山带向海域的自然延伸。“中朝造山带”两侧分别发育北黄海盆地与南黄海盆地,形成了明显不同的区域地质背景和盆地演化特征。盆地内前新生界发育有多套烃源岩,具有良好的油气资源远景。