海面风浪影响下的浅海声传播预报方法

摘要

为了分析高海况条件下水下声场时空特性,本文提出了一种能够同时考虑粗糙海面和气泡混合层影响的水下声场计算方法.结合风浪谱理论和HN气泡群理论,采用蒙特卡洛方法对一维起伏海面进行仿真建模,利用起伏海面下的Ramsurf声传播模型仿真了不同海面风速下的声传播损失,并通过递归方法求解了考虑近海面气泡层因素的海面反射系数及海面反射损失.仿真发现:在浅海典型的负梯度环境中,起伏海面和气泡混合层对风浪搅动形成的近海面等温层中的声传播影响较大,对远离海面的深处负梯度层中的声传播则影响相对较小.另外在小掠射角下,当风速为10 m/s、频率大于2 000 Hz时,气泡混合层对海面反射损失的影响不容忽视.