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海洋的探测方法有哪些?

发布时间:2019-08-04 19:34 来源:未知 编辑:admin

  当我们对着山丘或高大建筑物高声喊叫时,声音会在碰到它们之后反射回来,这就叫作回声。而声音在水中传播的性能和速度,比在空气中传播的还要好,还要快。

  声音在空气中的传播速度是每秒340米,而在0℃水中是1500米。此外声波在水中的衰减比在空气中小,因此,声音在水中比在空气中传播得更远。

  声音在水中遇到障碍物之后,也会反射回来。这样,根据声波在水中的传播速度,只要测出声音从船上发射再反射到船上的时间,就能知道海洋的深度。

  但实际上,问题要比我们想象的复杂得多。这主要是由于声波在海水中传播的速度不是相同的,而是随海水温度、盐度和水深的变化而变化的,也就是说,海水下面存在着声速不同的水层。

  如在温度为0℃的海水里,声音每小时可跑5000多千米,比在空气中的传播速度快4倍多;在30℃的海水里,它每小时可以跑5600多千米;在含盐多的水里,声音传播的速度要更快些。

  此外,声音在穿过声速不同的水层时,会产生不同的折射。因而声音碰到海底或障碍物也会拐弯,也就是说,声音在水中是沿着一条看不见的声道,弯弯曲曲前进的。

  在水中进行观察和测量,具有得天独厚条件的只有声波。这是由于其他探测手段的作用距离都很短,光在水中的穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,人们也只能看到10多米至几十米内的物体;电磁波在水中也衰减太快,而且波长越短,损失越大,即使用大功率的低频电磁波,也只能传播几十米。

  然而,声波在水中传播的衰减就小得多。在深海声道中爆炸一个几千克的炸弹,在20000千米外还可以收到信号。

  低频的声波还可以穿透海底几千米的地层,并且得到地层中的信息。在水中进行测量和观察,至今还没有发现比声波更有效的手段。实际上,声呐技术也是进行水下观测和通信的一种手段。声呐也是利用了声波的回声原理来探测海水的不同界面、海洋深度以及海底地形等。

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