1. 海洋聲學(xué)
海洋研究和開(kāi)發(fā)所用的水聲技術(shù),,如回聲探測(cè)、被動(dòng)探測(cè),、水聲通訊,、水聲遙測(cè)和水聲遙控等。 回聲探測(cè) 利用一組換能器發(fā)射聲信號(hào),,通過(guò)另一組換能器接收從目標(biāo)反射的回聲信號(hào),再由處理后的信號(hào)判斷目標(biāo)的參數(shù)和性質(zhì),。 回聲測(cè)深儀 它向海底發(fā)射一束較窄的聲脈沖,,測(cè)量此信號(hào)由海底反射并回到水聽(tīng)器的時(shí)間,在聲速已知的條件下,,就可測(cè)出船只所在處的水深?,F(xiàn)代大功率的測(cè)深儀,能夠描繪出最深洋底的形狀,。多波束式或多振子的測(cè)深儀,,可同時(shí)獲得多個(gè)水深點(diǎn)的數(shù)據(jù),并往往采用數(shù)字顯示,,和計(jì)算機(jī)聯(lián)用而自動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng),,回波信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生頻移,。同時(shí)測(cè)量 4個(gè)波束中由于船只對(duì)海底相對(duì)運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)的頻移,經(jīng)信號(hào)處理后,,就可精確地測(cè)出船只對(duì)海底的運(yùn)動(dòng)速度,,并畫(huà)出航跡來(lái)。多普勒聲吶也是一種引導(dǎo)大型船只靠岸的有效工具,。 魚(yú)探儀 由它獲得的魚(yú)群回波,,可大致判斷出魚(yú)群的位置、范圍和密集程度,。通常使用的垂直魚(yú)探儀,,可以探測(cè)底層的魚(yú)類;水平魚(yú)探儀則以探測(cè)上層和中層的魚(yú)類為主。采用電子掃描等先進(jìn)技術(shù)之后,,探測(cè)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(xì)的海底地貌聲圖,。為了適應(yīng)深水探測(cè)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(hào),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(cè)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(yuǎn)的海上放置一系列水聽(tīng)器,,就可以接收到由不同地層傳來(lái)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(jià)值的數(shù)據(jù),。 在海洋水文觀測(cè)中,,已越來(lái)越多地應(yīng)用水聲測(cè)量?jī)x器。如果把回聲探測(cè)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(cè)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(cè)出波浪的要素,。利用隨海流運(yùn)動(dòng)的散射體的回波會(huì)出現(xiàn)多普勒頻移的特性,可制成多普勒海流計(jì),,它可以不破壞流場(chǎng)而測(cè)量瞬時(shí)的低速海流,。根據(jù)聲波通過(guò)固定距離的傳輸時(shí)間和聲速成比例的關(guān)系,,可制成聲速計(jì),它能實(shí)時(shí)地測(cè)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(xiàng)重大的技術(shù)改進(jìn)。 被動(dòng)探測(cè) 它探測(cè)水中傳來(lái)的聲信息,,由此判斷發(fā)聲體的位置和特性,。其所測(cè)聽(tīng)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(dòng)物,,能夠發(fā)聲(見(jiàn)海洋生物發(fā)聲),。故可利用被動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)監(jiān)視魚(yú)群的回游特性,并根據(jù)魚(yú)類聲音的特性來(lái)判斷魚(yú)群的種類,,為海洋捕撈提供有價(jià)值的數(shù)據(jù),。深海水下的水聽(tīng)器系統(tǒng),還能準(zhǔn)確地測(cè)出水下地震,、水下火山爆發(fā)的位置和估計(jì)其強(qiáng)度等,。 人為聲源 魚(yú)類對(duì)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(tīng)的聲音加以驅(qū)逐。根據(jù)這原理制成的聲誘魚(yú)器和驅(qū)魚(yú)器,,已開(kāi)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(hào)源,將一種小型的聲信標(biāo)縛于魚(yú)體或納入其胃中,,用被動(dòng)聲吶跟蹤,,很適合于海洋生物習(xí)性的現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)狀態(tài),,一種船只和飛機(jī)遇險(xiǎn)的聲信標(biāo),在船只和飛機(jī)沉沒(méi)于水下的一定期間內(nèi),,能發(fā)出聲信號(hào)以指示它的位置,。利用帶有聲信標(biāo)的中性浮標(biāo),可以測(cè)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(yǔ)言調(diào)制聲波或直接輻射語(yǔ)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(jī)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(tái)準(zhǔn)確尋找井口位置,,監(jiān)視水下的施工,傳遞水下遙測(cè)系統(tǒng)各水文參數(shù)訊號(hào)等,。 水聲遙測(cè)系統(tǒng) 把所要測(cè)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(lái),經(jīng)過(guò)水聲接收機(jī)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(cè)儀 它以聲傳輸代替了操作麻煩的電纜??梢园汛藘x器和遙測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),,由一系列的水下浮標(biāo)把測(cè)量的參數(shù)通過(guò)水聲信道傳輸?shù)侥父?biāo),再由母浮標(biāo)把它轉(zhuǎn)換成無(wú)線電信號(hào)而傳到調(diào)查船或岸站來(lái),,這種遙測(cè)方式具有實(shí)時(shí),、大面積、快速和連續(xù)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),。 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(hào)發(fā)射到船上來(lái),從而監(jiān)測(cè)魚(yú)網(wǎng)的高度,、開(kāi)口的狀態(tài),、拖繩的拉力、魚(yú)群入網(wǎng)和分布的狀態(tài)及遙測(cè)網(wǎng)口周圍的水溫等,,這對(duì)提高魚(yú)獲量很有幫助,。 水聲遙控系統(tǒng) 包括船上聲指令發(fā)射機(jī)、水下聲指令接收機(jī)和相應(yīng)的控制機(jī)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(cè)量等方面,對(duì)水下油井的流量,、防噴器架,、輸油管道的閥門(mén)和水下爆炸等,,都可采用水下遙控方式。各種海洋自動(dòng)機(jī),,如無(wú)人深潛器,、海底自走車的行動(dòng)及機(jī)械手的動(dòng)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(kāi)發(fā)的各個(gè)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(qiáng)烈,,如上水聲信息的檢測(cè)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(qiáng)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,。
2. 海洋聲學(xué)是研究聲波在海洋中傳播的規(guī)律
聲納全稱為:聲音導(dǎo)航與測(cè)距,是一種利用聲波在水下的傳播特性,,通過(guò)電聲轉(zhuǎn)換和信息處理,,完成水下探測(cè)和通訊任務(wù)的電子設(shè)備。
它有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種類型,,屬于聲學(xué)定位的范疇,。聲吶是利用水中聲波對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位和通信的電子設(shè)備,,是水聲學(xué)中應(yīng)用最廣泛,、最重要的一種裝置。3. 海洋聲學(xué)技術(shù)及應(yīng)用
海洋技術(shù)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可以從事水產(chǎn)品,、飼料、魚(yú)藥等行業(yè)生物技術(shù)以及其他從事生產(chǎn),、經(jīng)營(yíng)管理,、技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣的相關(guān)行業(yè)。海洋技術(shù)專業(yè):結(jié)構(gòu)工程師,、水上技術(shù)服務(wù),、機(jī)械工程師聲學(xué)工程師、電氣工程師,、銷售工程師,、技術(shù)支持、水上技術(shù)服務(wù)員,、管道工程師,、銷售代表,、銷售經(jīng)理、區(qū)域經(jīng)理,、船舶結(jié)構(gòu)工程師等,。本專業(yè)適合研究生入學(xué)考試。
海洋技術(shù)面對(duì)土地資源的逐漸枯竭,,專業(yè)已經(jīng)成為越來(lái)越受歡迎的專業(yè),,就業(yè)前景也越來(lái)越好。畢業(yè)生可以從事海洋資源調(diào)查開(kāi)發(fā),、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè),、海洋資源管理、海洋勘探,、海洋信息處理技術(shù)等,,也可以從事水產(chǎn)品、飼料,、魚(yú)類醫(yī)藥等生物技術(shù)以及其他從事生產(chǎn),、經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣的相關(guān)行業(yè),。
4. 海洋聲學(xué)的應(yīng)用
海洋環(huán)境
學(xué)院是中國(guó)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(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科海洋科學(xué)和環(huán)境科學(xué),,山東省重點(diǎn)學(xué)科——大氣科學(xué),。其中海洋學(xué)本科專業(yè)是“國(guó)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(gè)基地之一。院系的創(chuàng)立者赫崇本教授是我國(guó)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(dān)任過(guò)國(guó)家科委海洋組副組長(zhǎng),國(guó)家海洋局顧問(wèn)等職務(wù),,為我國(guó)的海洋事業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn),。
生物科學(xué)
專業(yè)也是海洋大學(xué)設(shè)立最早、久負(fù)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(guó)培養(yǎng)了一大批知名的生物學(xué)家,屬國(guó)家級(jí)特色專業(yè),。生物系是山東省重點(diǎn)學(xué)科和國(guó)家生物學(xué)一級(jí)學(xué)科的重要組成部分,。聯(lián)合國(guó)教科文組織中國(guó)海洋生物工程中心也設(shè)在本系。足見(jiàn)其雄厚的學(xué)科實(shí)力,。
軍事海洋學(xué)
是中國(guó)海洋大學(xué)2002年新開(kāi)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(shí)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(diǎn)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(bào),。
5. 海洋聲學(xué)技術(shù)
很有前途的,。畢業(yè)后從事海洋資源調(diào)查與開(kāi)發(fā),海洋環(huán)境監(jiān)測(cè),、海洋資源管理,、海洋探測(cè)、海洋信息處理技術(shù)等工作,;也可在水產(chǎn),、飼料、魚(yú)藥,、生物技術(shù)等相關(guān)行業(yè)從事生產(chǎn),、經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)開(kāi)發(fā)與推廣等工作,;還可以選擇繼續(xù)深造學(xué)習(xí),,考研方向有海洋科學(xué)、聲學(xué),、物理海洋學(xué)等等,。
6. 海洋聲學(xué)探測(cè)技術(shù)
海洋技術(shù)專業(yè)是學(xué)習(xí)海洋高科技和海洋工程方面的基本理論和基本知識(shí)的。主要課程有:高等數(shù)學(xué),、VB程序設(shè)計(jì),、大學(xué)英語(yǔ)、海洋科學(xué)導(dǎo)論,、物理海洋學(xué),、化學(xué)海洋學(xué)、生態(tài)海洋學(xué),、海洋測(cè)量學(xué)、衛(wèi)星海洋學(xué),、微波遙感,、海洋遙感應(yīng)用技術(shù)、海洋地質(zhì)學(xué),、地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用,、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航,、聲學(xué)基礎(chǔ)、聲吶技術(shù),、海洋管理信息系統(tǒng),、數(shù)字海洋工程等。
海洋技術(shù)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在水產(chǎn),、飼料,、魚(yú)藥、生物技術(shù)等相關(guān)行業(yè)從事生產(chǎn),、經(jīng)營(yíng)管理,、技術(shù)開(kāi)發(fā)與推廣等工作。
海洋技術(shù)專業(yè)主要擔(dān)任結(jié)構(gòu)工程師,、水產(chǎn)技術(shù)服務(wù),、機(jī)械工程師、聲學(xué)工程師,、電氣工程師,、銷售工程師、技術(shù)支持,、水產(chǎn)技術(shù)服務(wù)員,、管線工程師、銷售代表,、銷售經(jīng)理,、武漢區(qū)域經(jīng)理、船舶結(jié)構(gòu)工程師等,。
7. 海洋聲學(xué)科技日?qǐng)?bào)
脈沖定向傳音是一種通過(guò)超聲波傳播聲音信號(hào)的技術(shù),,可以被用于在空氣中傳遞語(yǔ)音或音樂(lè)等聲音信息。
它利用高頻聲波的特性,,達(dá)到可以在空氣中遠(yuǎn)距離傳遞的目的,,同時(shí)還能在傳播過(guò)程中減少能量損失和環(huán)境干擾。
該技術(shù)通常應(yīng)用于特殊情況下的緊急通信和秘密通訊等場(chǎng)合,。實(shí)際上,,脈沖定向傳音技術(shù)可在水下、土壤,、金屬等材質(zhì)中傳輸信息,,具有安全傳遞的優(yōu)勢(shì)。例如,,在海底油井,、礦山和戰(zhàn)爭(zhēng)等領(lǐng)域,這種技術(shù)廣泛應(yīng)用的節(jié)省時(shí)間和成本。
8. 海洋聲學(xué)就業(yè)方向
哈工程(哈爾濱工程大學(xué))的水聲專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生在水聲技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域的研究和工程實(shí)踐能力,。水聲專業(yè)的就業(yè)方向相對(duì)較廣泛,,包括但不限于以下幾個(gè)方面:
1. 水聲工程師:從事水聲設(shè)備的研發(fā)、制造,、調(diào)試和維護(hù)等工作,,如聲納、聲波測(cè)量?jī)x器等,。
2. 海洋工程師:參與海洋資源開(kāi)發(fā),、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋工程設(shè)計(jì)等相關(guān)工作,,如海洋聲學(xué),、水下聲學(xué)等。
3. 水聲信號(hào)處理工程師:從事水聲信號(hào)處理技術(shù)的研究和應(yīng)用,,如聲納信號(hào)處理,、聲波通信等。
4. 水聲科研人員:從事水聲科學(xué)研究,,參與國(guó)家和地方的科研項(xiàng)目,,如水聲傳感器研究、水下通信技術(shù)等,。
就業(yè)率方面,,由于水聲專業(yè)是一個(gè)相對(duì)小眾的專業(yè)領(lǐng)域,就業(yè)率相對(duì)較高,。然而,,就業(yè)率的高低還與個(gè)人能力、就業(yè)市場(chǎng)需求等因素有關(guān),。對(duì)于有較強(qiáng)專業(yè)背景和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的畢業(yè)生,,他們?cè)谒曄嚓P(guān)領(lǐng)域找到工作的機(jī)會(huì)會(huì)更多。同時(shí),,也建議學(xué)生在大學(xué)期間積極參加實(shí)習(xí),、科研項(xiàng)目、競(jìng)賽等活動(dòng),,提升自己的綜合素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力,,有助于更好地就業(yè)。最準(zhǔn)確的就業(yè)情況還需要參考具體的就業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)和畢業(yè)生反饋,。
9. 海洋聲學(xué)儀器
不是坑專業(yè),,該專業(yè)就業(yè)前景非常好,就業(yè)方向多,。海洋技術(shù)專業(yè)就業(yè)方向
畢業(yè)生可從事海洋資源調(diào)查與開(kāi)發(fā),,海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋資源管理、海洋探測(cè),、海洋信息處理技術(shù)等工作;也可在水產(chǎn),、飼料,、魚(yú)藥、生物技術(shù)等相關(guān)行業(yè)從事生產(chǎn),、經(jīng)營(yíng)管理,、技術(shù)開(kāi)發(fā)與推廣等工作;還可以選擇繼續(xù)深造學(xué)習(xí),,考研方向有海洋科學(xué),、聲學(xué)、物理海洋學(xué)等等
10. 海洋聲學(xué)基礎(chǔ)
存在,。
溫躍層(Thermocline)是位于海面以下100—200 米左右的位置,。溫躍層的存在為潛艇提供了很好的掩護(hù),尤其是對(duì)漂浮在水面的聲納浮標(biāo)造成不利影響,。
溫躍層的形成有兩種理論:通風(fēng)理論和內(nèi)邊界層理論,。兩者都有自己的優(yōu)勢(shì)與問(wèn)題。通風(fēng)理論因?yàn)橹豢紤]平流所以有許多很好的性質(zhì),,但只有在表面速度向下的區(qū)域才符合的很好,。
內(nèi)邊界層理論對(duì)表面速度要求不高,但許多特征都依賴于垂直擴(kuò)散系數(shù)的大小,,而且要使溫躍層深度與實(shí)際接近,,垂直擴(kuò)散系數(shù)要比觀測(cè)大得多。
通風(fēng)理論的核心想法是,,海水在表面獲得密度,、位勢(shì)渦度等性質(zhì),然后通過(guò)平流過(guò)程流到更深層,。這一理論只考慮平流,,不考慮擴(kuò)散過(guò)程,密度更高的水流到密度低的水的下面就形成了溫躍層,。
利用位渦守恒與Sverdrup關(guān)系等,,我們最后可以發(fā)現(xiàn),在中緯度下沉的海水需要向西運(yùn)動(dòng)才能在次表層回流到赤道,,而在東部則有一個(gè)幾乎不動(dòng)的“陰影區(qū)”,下沉的水流不到這里,。
這里的水也流不出去?!瓣幱皡^(qū)”的形成主要是因?yàn)榱黧w的厚度既影響位勢(shì)渦度有影響壓強(qiáng)梯度,,因此在邊界可能存在邊界條件與位渦守恒不能同時(shí)滿足的情況。
由于中緯度下沉的水很大一部分會(huì)在赤道向上抽吸,因此陰影區(qū)的存在極大地影響了冷水上翻的位置,,對(duì)ENSO有著重要的影響,。