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东海PN断面黑潮区域的声层析研究

吕连港  
【摘要】:本论文在东海 PN 断面黑潮区域用最小二乘法结合奇异值分解技术反演了声 速和海流,由于声速与温度的近似线性关系,可以很容易的得到温度分布,结合 流速,计算黑潮的热输运。本论文的工作包括: 1)通过东海 PN 断面黑潮区域 CTD 调查资料分析,得到该海区声速垂向主要呈 负梯度分布,表层声速季节变化很大,声速水平变化大而且复杂;分析得到 研究区域温度和声速的初步线性关系式:丁=(C 一 1472)/2.52;通过 LADCP 海流资料分析确认研究区域黑潮与 PN 断面近似垂直。 2)改进 BEILLHOP 射线声学模式;通过模拟不同季节的声传播,指出声线路径 对传播时间的影响有时会大于声速本身变化的影响;研究得到海底起伏使海 底海面反射次数增加,传播距离缩短,研究由深水区向浅水区传播和由浅水 区向深水区传播的特点;分析声速的水平变化对声传播的影响比较复杂,随 声源深度的不同而不同,研究考虑海底起伏和声速水平变化的声传播特点。 3)导出声速反演公式,用最小二乘法结合奇异值分解技术反演声速,根据研究 海域声传播特点设计收发设备的布放,并给出春季声速的反演算例,分析多 途信号选择和声源深度对反演结果的影响。 4)根据研究目的结合研究区域的海流特点,设计海流反演方案;给出冬季海流 反演算例,获得很好的反演结果;研究得到在多途信号明显且实际可分辨情 况下,增加多途信号选择个数能够提高反演精度,在满足一定假设条件下, 增加两个接收阵列的夹角能够提高反演精度,声源深度对海流反演结果有很 大的影响。


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