海底沉積物的基本地聲結構與地聲模型

鄒大鵬 ，伍智林，孫晗 ，劉偉 ，紀軒榮 ，肖體兵

(1. 廣東工業大學 機電工程學院，廣東 廣州 510006；2. 中國科學院聲學研究所 聲場聲信息國家重點實驗室，北京100190；3. 廣東工業大學 省部共建精密電子制造技術與裝備國家重點實驗室，廣東 廣州 510006)

1 引言

海底沉積物聲學特性空間結構分布是影響水下聲場的重要因素之一，所有海底聲學探測都與海底沉積物的聲學特性及其聲速剖面有關，或涉及淺表層地聲模型，或涉及深層地聲模型。地聲模型可以提供海底聲速、密度、聲衰減系數和分層特征等地聲屬性，在聲場預報、匹配場定位、地聲反演中十分重要[1-4]。通過聲學遙測[5-9]、理論分析[10-12]、實驗室聲學測量[13-19]和原位聲學測量[20-23]等方法，開展海底沉積物聲學與物理特性分析和地聲參數反演研究，嘗試建立適用于不同測量頻率、不同埋深的海底聲速剖面，為各種應用提供海底沉積物地聲模型[12-15]，越來越成為海洋聲學探測基礎研究的熱點和重點。

地聲反演和聲場預報中通常將海底聲速剖面分為沉積物層和基底層的兩層模型[1-8]，又根據不同需要把沉積物層等效分成深度不等的一至多層結構；對于各層聲速，既有采取等聲速結構[1,3-6]，也有采取不等聲速結構[2,8]。這種采取等效方法簡化建立的地聲模型，為聲場傳播分析和地聲反演帶來方便。李夢竹等[1]指出負躍層起伏環境下的高聲速海底的聲學反演，可以采取單層等聲速海底地聲模型代替兩層結構，與小于海底特征角的海底掠射聲場等效模型相似[7]?！?br>