声学所首次在北极高纬度地区开展声学综合观测

声学综合观测区域(图/吴玉泉)

   在中国第九次北极科学考察中(以下简称九北),声学所水声工程中心副研究员吴玉泉博士担任“九北”考察队声学观测组的组长,首次在北极高纬度地区开展声学综合观测,取得了大量详实的试验数据。
  吴玉泉博士率队在北纬79度至84度,西经154度至168度区域内开展了为期15天的声学综合观测实验,完成声源定位、中低频声传播、水声通信、极地冰区噪声和混响等多分支海洋声学的交叉观测,总观测时长超过38小时,最长实现17个小时的连续观测,获得1.6T数据,最远拉距8公里。

冰站各专业工作区域示意图(图/吴玉泉)

   在第九次北极科学考察中,研究人员成功回收了第八次北极科学考察队在楚科齐海台布放的搭载声学潜标,数据记录时间超过1年,获得超过75G的数据。
  声源定位观测:利用多元垂直阵对不同频率不同通信体制下水声通信观测,并开展在极地冰区强多途扩展的中近程信息传输体制及信道匹配方法研究;
  中低频声传播:在冰区利用低频换能器和通信浮标开展基于冰区信道的声传播特性试验。
  噪声和混响:利用垂直阵进行17小时的连续环境噪声观测,对冰下的各种传播噪声进行有效观测,同时使用自容式声源作为水下声源,观测主动信号在冰下近距离传播特性。
  根据北极的工作环境,研究人员积极探索适应极地工作的新型装备,为海上“丝绸之路”贡献自己的一份力量。本次考察使用的声学观测设备国产化率超过85%,这些设备在极地地区工作稳定可靠,提供了高质量的声学观测数据。
  本次北极科考,研究人员观测到了两种典型的冰下声速剖面数据,声速剖面如下图所示。图(a)中,声速随深度的增加单调递增;图(b)中,声速首先随深度增加而增加,到达水下75米处声速随深度增加而下降,在149米深度处声速达到局部极小值,之后声速又随深度增加而单调递增。这两种不同的声速剖面会对冰下声传播产生完全不同的影响。
  

不同站位声速剖面(图/吴玉泉)

       2018年全国声学大会(11月9日至12日,北京)将设置北极声学专场论坛,详细解读极地声学观测数据,敬请关注。

参与讨论

登录后参与评论