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海洋聲學(xué)儀器設(shè)備(海洋聲學(xué)環(huán)境參數(shù))

來源:cdfbk.cn???時間:2023-05-01 15:33???點擊:248??編輯:jing 手機版

1. 海洋聲學(xué)環(huán)境參數(shù)

聲吶是:

物理學(xué)的一個二級學(xué)科,是研究媒質(zhì)中機械波(即聲波)的科學(xué),研究范圍包括機械波的產(chǎn)生,、接受、轉(zhuǎn)換和機械波的各種效應(yīng),。同時聲學(xué)測量技術(shù)是一種重要的測量技術(shù),有著廣泛的應(yīng)用,。最簡單的聲學(xué)就是聲的產(chǎn)生和傳播,,這也是聲學(xué)研究的基礎(chǔ),。

聲學(xué)(Acoustics)是一門跨層次的基礎(chǔ)性學(xué)科,研究從微觀到宏觀,、從次聲(長波)到超聲(短波)的一切形式的線性與非線性機械波現(xiàn)象,。同時,現(xiàn)代聲學(xué)具有極強的交叉性與延伸性,,它與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的大部分學(xué)科發(fā)生了交叉,,形成了一系列諸如次聲學(xué)、醫(yī)學(xué)聲學(xué),、生物聲學(xué),、海洋聲學(xué)、環(huán)境聲學(xué)等新型獨特的交叉學(xué)科方向,,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中起著舉足輕重的作用?,F(xiàn)代聲學(xué)更是一門具有廣泛應(yīng)用性的學(xué)科,對當代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,、社會經(jīng)濟的進步,、國防事業(yè)的現(xiàn)代化、以及人民物質(zhì)與精神生活的改善與提高中發(fā)揮著極其重要,、甚至不可替代的作用

2. 海洋生物聲學(xué)

藍鯨的聲音可以傳播很長距離,,這意味著它們可以與數(shù)百英里以外的另一頭藍鯨進行交流。

對于藍鯨的發(fā)聲,,科學(xué)家有個困惑,,那就是相比于20年前,現(xiàn)在藍鯨的發(fā)聲頻率越來越低,??茖W(xué)家還記錄到,北大西洋的須鯨在發(fā)聲時丟失了“泛音”部分,。這都讓科學(xué)家們感到吃驚,,卻又找不到原因。

最近,,一項發(fā)表在《科學(xué)報告》雜志上的新研究對此給出了一個答案,,那就是藍鯨是有意識地選擇改變發(fā)聲頻率,而這種現(xiàn)象的出現(xiàn)可能要歸咎于人類活動,。

此前,,人們一直認為,,鯨魚是靠位于呼吸系統(tǒng)上部的氣室內(nèi)聲音共振來發(fā)聲的,。如果是這樣的話,其發(fā)聲頻率完全是由鯨魚的大小來決定的,,鯨魚越大,,它的發(fā)聲頻率就越低,。但是美國俄勒岡州立大學(xué)哈特菲爾德海洋中心的研究人員已經(jīng)證明,這個理論是錯誤的,。

研究人員首先錄制了藍鯨的聲音,,然后建立一個模型來試圖模仿這個聲音?!拔覀冊噲D預(yù)想,,鯨魚在只靠位于呼吸系統(tǒng)上部的氣室內(nèi)聲音共振來發(fā)聲的情況下,逐漸降低發(fā)聲頻率,,或者用不尋常的和聲結(jié)構(gòu)來發(fā)聲,。但實驗證明,這從生理上來說是不可能的,?!痹撜撐牡牡谝蛔髡摺⒚绹鴩液Q笈c大氣管理局的聲學(xué)專家Robert Dziak在一份聲明中說,。

“只有通過打開和關(guān)閉聲帶來控制通過的空氣時,,我們才能改變發(fā)聲頻率或者去掉泛音。所以鯨魚可能是通過改變經(jīng)過聲帶的空氣來改變發(fā)聲頻率的,。這就意味著,,鯨魚是有意識地改變發(fā)聲頻率,它們選擇高或低的發(fā)聲頻率來應(yīng)對某種環(huán)境刺激,?!盌ziak補充說。

這種環(huán)境刺激又是什么呢,?研究人員的一種猜測是人造聲音的不斷增加,,或者是因為如今的藍鯨數(shù)量比20年前要多。不過不要太激動,,現(xiàn)在藍鯨仍然是列入世界自然保護聯(lián)盟紅色名錄的瀕危動物,。而且,最新研究顯示,,在禁止捕獵幾十年后,,藍鯨的種群恢復(fù)仍沒有人們想象中那么快。

3. 海洋聲學(xué)測量

海測是指對海洋進行測量和調(diào)查,,以獲取海洋環(huán)境,、海洋生物、海洋地質(zhì)等方面的數(shù)據(jù)和信息,。海測一般包括以下幾種方法:

1. 航測:利用飛機或衛(wèi)星對海洋進行遙感測量,,獲取海洋表面高度、海洋溫度,、海洋色彩等信息,。

2. 船測:利用船只進行海洋測量,,包括海洋水文、海洋氣象,、海洋地質(zhì),、海洋生物等方面的測量。

3. 潛水測:利用潛水器對海洋進行測量,,包括海底地形,、海底生物、海底礦產(chǎn)等方面的測量,。

4. 鉆探測:利用鉆探設(shè)備對海底進行鉆探,,獲取海底地質(zhì)、礦產(chǎn)等方面的信息,。

5. 聲學(xué)測:利用聲學(xué)設(shè)備對海洋進行測量,,包括海洋聲學(xué)、海洋生物聲學(xué)等方面的測量,。

以上是海測的一些常見方法,,不同的測量方法適用于不同的海洋環(huán)境和測量目的。在進行海測時,,需要根據(jù)實際情況選擇合適的測量方法,,并嚴格遵守相關(guān)的測量規(guī)范和安全標準。

4. 海洋聲學(xué)技術(shù)及應(yīng)用

海洋研究和開發(fā)所用的水聲技術(shù),,如回聲探測,、被動探測、水聲通訊,、水聲遙測和水聲遙控等,。   回聲探測  利用一組換能器發(fā)射聲信號,通過另一組換能器接收從目標反射的回聲信號,,再由處理后的信號判斷目標的參數(shù)和性質(zhì),。   回聲測深儀  它向海底發(fā)射一束較窄的聲脈沖,測量此信號由海底反射并回到水聽器的時間,,在聲速已知的條件下,,就可測出船只所在處的水深。現(xiàn)代大功率的測深儀,,能夠描繪出最深洋底的形狀,。多波束式或多振子的測深儀,可同時獲得多個水深點的數(shù)據(jù),,并往往采用數(shù)字顯示,,和計算機聯(lián)用而自動繪制海底地形圖。   多普勒導(dǎo)航儀(多普勒聲吶)  根據(jù)多普勒效應(yīng),,若船只和海底有相對運動,,回波信號就會產(chǎn)生頻移。同時測量 4個波束中由于船只對海底相對運動而出現(xiàn)的頻移,,經(jīng)信號處理后,,就可精確地測出船只對海底的運動速度,并畫出航跡來,。多普勒聲吶也是一種引導(dǎo)大型船只靠岸的有效工具,。   魚探儀  由它獲得的魚群回波,可大致判斷出魚群的位置,、范圍和密集程度,。通常使用的垂直魚探儀,可以探測底層的魚類,;水平魚探儀則以探測上層和中層的魚類為主,。采用電子掃描等先進技術(shù)之后,探測的范圍就大得多,。   側(cè)掃描聲納(海底地貌儀)  用以調(diào)查海底地質(zhì)地貌的水聲設(shè)備,,種類很多,這是其中的一種,。在船的兩側(cè)安裝垂直方向角較寬而水平方向角很窄的一組換能器,,記錄海底的散射回波,就可獲得離兩側(cè)船舷一定距離內(nèi)精細的海底地貌聲圖,。為了適應(yīng)深水探測的需要,,也可把換能器置于拖曳體中。此儀器還可用于海底油管的鋪設(shè)檢查和沉埋物的搜索等水下工程中,。淺地層剖面儀使用低頻聲信號,,可以穿透地層,從其回波的分析獲得底質(zhì)的結(jié)構(gòu)資料,,故廣泛應(yīng)用于水下工程的地質(zhì)勘探,。地震探測系統(tǒng)使用大功率低頻聲源、多道接收拖曳電纜和多道數(shù)據(jù)處理記錄系統(tǒng),,可以取得深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的資料,,用于海底石油及其他礦物的勘探等。爆炸聲源發(fā)出的大功率低頻聲波,,可以穿透到很深的底層,。若在離爆炸源較遠的海上放置一系列水聽器,就可以接收到由不同地層傳來的折射波,,為海底地質(zhì)結(jié)構(gòu),、水下石油資源等提供有價值的數(shù)據(jù)。   在海洋水文觀測中,,已越來越多地應(yīng)用水聲測量儀器,。如果把回聲探測儀作相應(yīng)的修改,,安放于海底,使它向海面發(fā)射聲脈沖,,就可以測量波高和周期等,,并從波高平均值的變化,獲得潮位的變化規(guī)律,。若把換能器安裝于船舷外側(cè),,也可測出波浪的要素。利用隨海流運動的散射體的回波會出現(xiàn)多普勒頻移的特性,,可制成多普勒海流計,,它可以不破壞流場而測量瞬時的低速海流。根據(jù)聲波通過固定距離的傳輸時間和聲速成比例的關(guān)系,,可制成聲速計,,它能實時地測量海水的聲速。在海洋水文調(diào)查中廣泛應(yīng)用水聲儀器設(shè)備,,是一項重大的技術(shù)改進,。   被動探測  它探測水中傳來的聲信息,由此判斷發(fā)聲體的位置和特性,。其所測聽的聲源可分為自然聲源和人為聲源兩類,。   自然聲源  不少海洋中的動物,能夠發(fā)聲(見海洋生物發(fā)聲),。故可利用被動探測系統(tǒng)監(jiān)視魚群的回游特性,,并根據(jù)魚類聲音的特性來判斷魚群的種類,為海洋捕撈提供有價值的數(shù)據(jù),。深海水下的水聽器系統(tǒng),,還能準確地測出水下地震、水下火山爆發(fā)的位置和估計其強度等,。   人為聲源  魚類對聲音很敏感,,并有好惡之分。故可以發(fā)出它們喜歡的聲音加以誘集,,發(fā)出它們不喜歡聽的聲音加以驅(qū)逐,。根據(jù)這原理制成的聲誘魚器和驅(qū)魚器,已開始應(yīng)用于海洋捕撈中,。根據(jù)不同目的,,分別采用連續(xù)的、脈沖的或其他調(diào)制方式的信號源,,將一種小型的聲信標縛于魚體或納入其胃中,,用被動聲吶跟蹤,很適合于海洋生物習(xí)性的現(xiàn)場研究。跟蹤放于海底的小型發(fā)聲體,,能夠了解海底石礫等的移動狀態(tài),,一種船只和飛機遇險的聲信標,在船只和飛機沉沒于水下的一定期間內(nèi),,能發(fā)出聲信號以指示它的位置,。利用帶有聲信標的中性浮標,可以測量深層的海流,,如赤道深層流等,。   水聲通訊  利用聲波在水下傳遞信息,。通訊的雙方在水下都設(shè)置有發(fā)射器和接收器,。這種通訊有兩種方式:①載波語言調(diào)制聲波或直接輻射語言聲波。后者用于距離較近的潛水員間的通信,。②數(shù)字編碼是水聲設(shè)備中常作為指令和控制的通訊方式,。目前廣泛使用的水聲應(yīng)答器便是數(shù)字編碼通訊的典型設(shè)備,它按事先安排好的程序,,自行完成各應(yīng)答器和主機間的通訊,。水聲應(yīng)答器可用于水下載體的導(dǎo)航和跟蹤,幫助鉆探船和平臺準確尋找井口位置,,監(jiān)視水下的施工,,傳遞水下遙測系統(tǒng)各水文參數(shù)訊號等。   水聲遙測系統(tǒng)  把所要測量的水下環(huán)境參數(shù)變換成水聲信息之后,,傳到處理船只或岸站來,,經(jīng)過水聲接收機處理,重新轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)信息,。   海洋水文參數(shù)的水聲遙測儀  它以聲傳輸代替了操作麻煩的電纜,。可以把此儀器和遙測浮標系統(tǒng)結(jié)合起來,,由一系列的水下浮標把測量的參數(shù)通過水聲信道傳輸?shù)侥父?,再由母浮標把它轉(zhuǎn)換成無線電信號而傳到調(diào)查船或岸站來,這種遙測方式具有實時,、大面積,、快速和連續(xù)測量等優(yōu)點。   網(wǎng)位儀  水下部件縛于拖網(wǎng)的網(wǎng)口上,,把獲得的信息變成水聲信號發(fā)射到船上來,,從而監(jiān)測魚網(wǎng)的高度、開口的狀態(tài),、拖繩的拉力,、魚群入網(wǎng)和分布的狀態(tài)及遙測網(wǎng)口周圍的水溫等,這對提高魚獲量很有幫助。   水聲遙控系統(tǒng)  包括船上聲指令發(fā)射機,、水下聲指令接收機和相應(yīng)的控制機構(gòu),。例如,利用水聲釋放器按水聲釋放指令把水下浮筒放掉,,使其浮出水面,,以便船只跟蹤回收。這種遙控技術(shù),,廣泛應(yīng)用于海洋調(diào)查,、水下工程、石油鉆探和地震測量等方面,,對水下油井的流量,、防噴器架、輸油管道的閥門和水下爆炸等,,都可采用水下遙控方式,。各種海洋自動機,如無人深潛器,、海底自走車的行動及機械手的動作,,也可采用水聲遙控。   總之,,水聲技術(shù)已廣泛應(yīng)用于海洋研究和海洋開發(fā)的各個方面,,但因海水介質(zhì)是一種復(fù)雜多變和多途徑的聲信道,水聲干擾又很強烈,,如上水聲信息的檢測仍存在一系列困難,,使水聲儀器的可靠性、分辨率等性能的提高受到一定的限制,。為此,,今后必須加強水聲傳輸規(guī)律等基礎(chǔ)理論的研究,注意探索新技術(shù)在水聲方面應(yīng)用的可能性,。

5. 海洋聲學(xué)技術(shù)中心

海洋環(huán)境

  學(xué)院是中國海洋大學(xué)最具海洋特色的學(xué)院,,也是歷史最悠久的學(xué)院之一。學(xué)院包括國家級重點學(xué)科海洋科學(xué)和環(huán)境科學(xué),,山東省重點學(xué)科——大氣科學(xué),。其中海洋學(xué)本科專業(yè)是“國家理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地”首批15個基地之一。院系的創(chuàng)立者赫崇本教授是我國海洋科學(xué)與教育事業(yè)的奠基者之一,,也可謂是該學(xué)院的“金子招牌”,,曾擔任過國家科委海洋組副組長,國家海洋局顧問等職務(wù),,為我國的海洋事業(yè)作出了巨大的貢獻,。

生物科學(xué)

  專業(yè)也是海洋大學(xué)設(shè)立最早、久負盛名的專業(yè)之一,有著悠久的歷史和輝煌的成就,,曾為我國培養(yǎng)了一大批知名的生物學(xué)家,,屬國家級特色專業(yè)。生物系是山東省重點學(xué)科和國家生物學(xué)一級學(xué)科的重要組成部分,。聯(lián)合國教科文組織中國海洋生物工程中心也設(shè)在本系,。足見其雄厚的學(xué)科實力。

軍事海洋學(xué)

  是中國海洋大學(xué)2002年新開設(shè)的專業(yè),,是海洋學(xué)與軍事學(xué)相結(jié)合的新興學(xué)科,。它以軍事作戰(zhàn)需求為牽引,以海洋學(xué)的基本知識和研究方法為基礎(chǔ),,研究如何利用海洋要素的變化規(guī)律為軍事作戰(zhàn)服務(wù)的學(xué)科,。研究重點是海洋聲學(xué),包括海洋聲學(xué)特性,、聲學(xué)器材;深海研究,,包括深海底地質(zhì)地貌,、海底工程和水下施工技術(shù);深潛技術(shù),,包括深淺裝置、潛水醫(yī)學(xué)和潛水技術(shù)等,。以及反潛戰(zhàn)環(huán)境預(yù)報,。

6. 海洋聲學(xué)信息感知工信部重點實驗室

常見的探測船類型及其大致尺寸:

水文調(diào)查船:通常長度在20米到60米之間,寬度在7米到12米之間,。一般需要配備聲學(xué)設(shè)備和水文測量設(shè)備等,。

海洋科學(xué)研究船:通常長度在50米到150米之間,寬度在10米到30米之間,。其船體結(jié)構(gòu)會為開展各種不同的研究提供必要的設(shè)施,,并且配備實驗室、科學(xué)設(shè)備,、生活區(qū)等,。

地形測量船:長度通常在20米到50米之間,寬度在8米到15米之間,,其設(shè)備包括了激光測距儀,、多波束掃描儀和全球定位系統(tǒng)等用于測量水下地形和深度。

氣象觀測船:長度一般在70米至120米之間,,寬度在12米至25米之間,。主要用于氣象觀測和預(yù)報,配備有氣象雷達,、氣象衛(wèi)星接收設(shè)備等設(shè)備,。

需要說明的是,以上數(shù)據(jù)僅供參考,不同國家和地區(qū)的探測船型號,、尺寸和裝備也會有所不同,。

7. 海洋聲層析

釣底。

紅蟲比重輕,,而且,,用紅蟲的話都是細條鉤,同樣很輕,,很多釣友都擔心找不到底,。首先,選一支1號小漂,,別掛子線加減鉛皮調(diào)四目,,然后掛上子線看看鉤子能把漂壓下去多少目,如果是下去兩目,,非常好,,每個鉤掛3條紅蟲再拋出去看看又壓下去多少目,如果你的浮漂不是很垃圾的話,,此時漂尾應(yīng)該露出一目或者平水,。

接下來找底,假設(shè)掛上紅蟲漂尾露出水面一目,,那么,,雙鉤掛上紅蟲拋到釣點,上移漂座直到漂尾露出來兩目,,現(xiàn)在是一鉤觸底一鉤懸?。`敏),漂座再上移一點,,漂尾露出來三目,,一鉤躺底一鉤輕觸底(不靈也不鈍,中性),,漂座再上移,,漂尾露出來四目,也就是沒掛子線時的調(diào)目,,雙鉤均躺底(鈍),,釣靈釣鈍你自己抉擇,如果漂露出來五目,,說明鉛墜已經(jīng)觸底了,,子線全部躺在水底,非常鈍,。注:不是叫你非得調(diào)出這個目數(shù),,這只是步驟,,按照以上步驟,靈活運用,。個人不推薦掛鉛皮找底,,會有誤差的,還有,,用紅蟲垂釣還是偏鈍一點好,。

8. 海洋聲場圖

近義詞:光滑

造句

1, 就這樣披散著,柔軟順滑,光可鑒人。

2, 鋁帶高音與德國陶瓷低音完美結(jié)合,,順滑流暢,,精準,力量雄渾兼?zhèn)?!能?chuàng)造出如此寬宏及豐滿細節(jié)音效的二路音箱實無出其右,。

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