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声音在海洋中的传播特点

文章主题:人文地理  文章来源:文化杂谈  发布时间:2019-08-09 19:44:56

pc蛋蛋我们知道声音在空气中传播时,就象在慢吞吞地散步,它们甚至跑不过人类发明的飞机。比起光的速度来,那就差得更远了。光在1秒钟里可以围地球转上三周半。声音呢,可怜得很,每秒钟只走几百米。但当它们来到海里,就与在空气里大不相同,每秒钟可以跑1500米。这是因为组成空气的分子太松散了,而海水与空气不同,水的质点是一个个紧紧地挨在一起的。如果声音在钢铁里传播,它们跑的速度就更快,每秒钟能跑5170米,这就是为什么人们爬在钢轨上可以听出远处火车是否到来的缘故。

当人们知道声音不仅可以在海洋里跑,而且跑得相当快的时候,对声音的兴趣就浓厚起来了。人们研究它,并且利用它们来为自己服务。

人们发现声音在海水中的传播速度与海水的温度,盐度、压力有着密切的关系。其中温度是主要因素,极度增加1℃,声速平均每秒要增大5米,深度增加1米,声速每秒增大0.02米;盐度增加千分之一,声速每秒增大1.4米。而且声音总是从快的那一边向慢的那一边弯曲过去。

在进一步研究中人们还发现,声音在海洋里也象在陆地上一样,碰上障碍物就反射出回声或者折射。它们既可以碰到海面就反射到海底,也会碰到海底反射到海面,碰到鱼群、潜艇,都会反射回来。碰到密度不同的海水就绕着弯跑。在跑的路上有些声音被海水吸收、散射,也象在陆地上一样,传得越远越微弱,最后销声匿迹。

我们知道,温暖的海水是在海洋的上层的,声音在这里跑起来要快一些。在深海里虽然寒冷,但那里的压力却迫使声音跑得快。这样至少可以把海洋分成上下两层了。这两层之间,那里既没有较高的温度,又没有足够的压力,声音因为温度,压力的影响都小一些,传播相对较慢,但能传播得更远一些,这地方就被称为“声道”。如果我们在声道里通讯,那就不大会被温度和压力干扰了。遗憾的是海洋不是一大盆静止的水,温度、深度各处不向,而且又在翻腾不息地运动着,这就为找寻各海区的声道带来了极大的困难。

pc蛋蛋有人在南澳大利亚的大澳大利亚湾投下6枚深水炸弹。伴随着爆炸声,水柱冲天而起,海面上声音随风飘去。不多久,海面也恢复了平静。但水中的声波却向西奔去,绕过好望角,折头北上,越过火西洋的赤道区。当在百慕大群岛上设置的水声接收器收到了这一信号时,已过了3小时43分。也就是说,在这段时间里,声音走完了19200公里,环绕地球半圈。

这就是声音在声道中传播的试验。一般说来这个声道在大西洋大致位于1200米深处;在太平洋大约在900米左右的地方,极地附近则趋近海面;在浅海里声道大体在0—100米的范围内。

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