南海海底沉積物聲衰減的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、海底承載著海洋油氣資源，對(duì)海底沉積物聲學(xué)特性的研究在國(guó)防和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有重大意義?；谀壳奥晫W(xué)方法作為海底沉積物探測(cè)的主要手段，而聲衰減作為聲學(xué)探測(cè)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(diǎn)，幾乎沒有一個(gè)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(guó)南海進(jìn)行海底沉積物聲衰減實(shí)驗(yàn)研究具有特別重要的意義。 通過分析海底沉積物聲波測(cè)量過程能量損失的實(shí)質(zhì)，

2、闡述平行軸差距聲衰減測(cè)量法和垂直軸差距聲衰減測(cè)量法的研究基礎(chǔ)--差動(dòng)式聲衰減測(cè)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(cè)量所得數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比研究了錢正明的直立同軸聲衰減測(cè)量法、劉強(qiáng)的垂直軸差距聲衰減測(cè)量法和本文的同軸差距聲衰減測(cè)量法等海底沉積物聲衰減的3個(gè)方法。通過3個(gè)方法所得數(shù)據(jù)跟Hamilton原位測(cè)量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析了以上實(shí)驗(yàn)室方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并分析了聲衰減與樣品長(zhǎng)度和測(cè)量頻率的關(guān)系。

3、同軸差距聲衰減測(cè)量法與直立同軸聲衰減測(cè)量法相比，前者在消除測(cè)量?jī)x器和耦合聲衰減誤差方面，以及在實(shí)驗(yàn)樣品長(zhǎng)度方面更合理。同軸差距聲衰減測(cè)量法與垂直軸差距聲衰減測(cè)量法相比，同軸差距聲衰減測(cè)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比利用相同實(shí)驗(yàn)儀器的垂直軸差距聲衰減測(cè)量法的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。 進(jìn)行了恒溫與變速降溫狀態(tài)下沉積物聲衰減的實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)時(shí)間間隔相

4、對(duì)最短的最后一個(gè)溫度的幅值差距相對(duì)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(shí)驗(yàn)和變速降溫實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)較接近。 通過實(shí)驗(yàn)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(shì)，個(gè)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(dòng)變化，處于一種非線性的趨勢(shì)。利用DTFCMCM模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，隨著溫度的升高，兩者總體的趨勢(shì)是減小。并分析實(shí)驗(yàn)存在擾動(dòng)的原因。 實(shí)驗(yàn)室測(cè)量聲衰減