南海海底沉積物聲衰減的實驗研究.pdf

1、海底承載著海洋油氣資源，對海底沉積物聲學(xué)特性的研究在國防和經(jīng)濟領(lǐng)域都有重大意義。基于目前聲學(xué)方法作為海底沉積物探測的主要手段，而聲衰減作為聲學(xué)探測海底沉積物的關(guān)鍵參數(shù)之一，逐漸成為海洋研究的重要內(nèi)容。復(fù)雜的海洋環(huán)境和海底沉積物多樣性使得大量研究成果都帶有明顯的區(qū)域特點，幾乎沒有一個海區(qū)的研究結(jié)果可以完全應(yīng)用于其他海區(qū)。因此，在我國南海進行海底沉積物聲衰減實驗研究具有特別重要的意義。 通過分析海底沉積物聲波測量過程能量損失的實質(zhì)，

2、闡述平行軸差距聲衰減測量法和垂直軸差距聲衰減測量法的研究基礎(chǔ)--差動式聲衰減測量方法原理，并推導(dǎo)了其聲衰減系數(shù)公式。 以精度較高的Hamilton原位測量所得數(shù)據(jù)為標準，對比研究了錢正明的直立同軸聲衰減測量法、劉強的垂直軸差距聲衰減測量法和本文的同軸差距聲衰減測量法等海底沉積物聲衰減的3個方法。通過3個方法所得數(shù)據(jù)跟Hamilton原位測量所得數(shù)據(jù)進行對比，分析了以上實驗室方法的優(yōu)缺點，并分析了聲衰減與樣品長度和測量頻率的關(guān)系。

3、同軸差距聲衰減測量法與直立同軸聲衰減測量法相比，前者在消除測量儀器和耦合聲衰減誤差方面，以及在實驗樣品長度方面更合理。同軸差距聲衰減測量法與垂直軸差距聲衰減測量法相比，同軸差距聲衰減測量法在原理上保證了聲波傳播能量接收的同軸性和同指向性，其實驗數(shù)據(jù)比利用相同實驗儀器的垂直軸差距聲衰減測量法的數(shù)據(jù)更準確。 進行了恒溫與變速降溫狀態(tài)下沉積物聲衰減的實驗。通過比較兩種恒速降溫和變速溫降溫兩種方法所得的兩組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，兩降溫實驗時間間隔相

4、對最短的最后一個溫度的幅值差距相對較小。因此，在不影響沉積物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和聲傳播參數(shù)的情況下，恒溫實驗和變速降溫實驗所測得的數(shù)據(jù)較接近。 通過實驗得出沉積物聲衰減系數(shù)與溫度的關(guān)系。隨著溫度的升高，幅值總體處于下降趨勢，個別溫度的幅值出現(xiàn)較大起伏，呈現(xiàn)非線性變化；聲衰減呈現(xiàn)波動變化，處于一種非線性的趨勢。利用DTFCMCM模型進行實驗數(shù)據(jù)對比，隨著溫度的升高，兩者總體的趨勢是減小。并分析實驗存在擾動的原因。 實驗室測量聲衰減