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海洋表层声速(三种常见的海水声速分布)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-01-28 09:09   点击:274  编辑:jing 手机版

1. 三种常见的海水声速分布

一、声音在水中的传播速度是:1500米每秒二、人们经过反复测试,发现水中声速受温度影响。

海水里含有盐类,含盐的多少也对声速有影响。

在各种因素中,温度对声速影响最大,每升高1℃,水中声速大约增大4.6米/秒。

一般认为海水中的声速是1500米/秒,约是大气中声速的4.5倍。

三、科学家们还测出了各种液体里的声速。在20℃时,纯水中的声速是1482.9米/秒;水银中的声速是1451米/秒;甘油中的声速是1923米/秒;酒精中的声速是1168米/秒,四氯化碳液体中的声速是935米/秒。由此可见,声音在液体中传播大都比在大气中传播快许多,这和液体中的分子比较紧密有关。 四、固体中的声速也各不相同,经过反复测定发现,声波在固体中用纵波和横波两种形式传播,这两种波的波速也不相同。

2. 海洋声速分布

海洋中的声速

  海水的声学特性之一,与海水的密度、压缩率和比热容有关,也与温度、静压力和盐度有关。因此海洋中的声速因时因地而异,但大致在 1450~1540米/秒范围内变化。可用声速仪在海上现场直接测量声速,也可以通过测量海水的温度和盐度,然后按经验公式计算。广泛采用的是1962年发表的W.D.威耳孙海水声速公式,它已编制成声速计算表加以应用。此式适用的温度、盐度和静压力的变化范围很宽,均方误差为±0.3米/秒,大致和声速仪的测量结果相当。1971年,H.W.弗赖伊和J.D.皮尤发表了更精确而简单的声速经验公式:

c=1449.30+ΔcT+ΔcS+Δcp+ΔcS,p,T

式中 ΔcT=4.587T-5.356×10-2T2+2.604×10-4T3

   ΔcS=1.19(S-35)+9.6×10-2(S-35)3

   Δcp=1.5848×10-1p+1.572×10-5p2-3.46×10-12p4

ΔcS,p,T= 1.354×10-5T2p-7.19×10-7Tp2-1.2×10-2(S-35)

Tc为声速(米/秒);T 为温度(°C);S为盐度;p为静压力(公斤/厘米2)。

  此公式的应用范围:-3°C<T<30°C,33.1<S<36.6,1.033公斤/厘米2<p <984.3公斤/厘米2。此范围占全世界海洋水域的99.5%。按此公式计算的结果,声速均方误差为0.1米/秒

3. 海水声波速度

虽然次声波看不见,听不见,可它却无处不在.地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸等都会产生次声波,科学家借助仪器可以“听到”它. 次声波的传播速度和可闻声波相同,由于次声波频率很低。

大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时108小时.1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了35圈. 次声波还具有很强的穿透能力,可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物.7 000 Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7 Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土.地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁.次声如果和周围物体发生共振,能放出相当大的能量,如4 Hz~8 Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损.

4. 海水温度与声速的关系

答:超音速即指超过声音的速度。临界速度是1224km/h,超过这个速度的都是超音速。声音在15℃的空气中的速度是340米每秒,大约是1224千米每小时。

超音速是指速度比340米每秒大的状态,而水音速也就是水下声速,声音在水中传播速度大约是在空气中传播速度的4.5倍,大约是1500米/秒,当然水中声音传播的速度还受水环境的影响(比如热量等)。

所以常规低于1500米/秒的超音速没有水音速快。

5. 声速在海水中的传播速度

0.00294s

声音传播速度340m/s,传播1米当然是0.00294s了,保留三位有效数字2.94*10^(-3).

音速也是声速,即声音在介质中传播之速度。音波可以在固体、液体或是气体介质中传播,介质密度愈大,则音速愈快。在空气中,音速又会依空气之状态(如湿度、温度、密度)不同而有不同数值。如摄氏零度之海平面音速约为 331.5m/s(1193 km/h);一万米高空之音速约为 295m/s(1062 km/h);另外每升高1摄氏度,音速就增加0.607m/s。

6. 海水中的声速

25 ℃时,水中的声速为1497 m/s.

声速跟介质的种类有关,也与介质的温度有关.

25 ℃时水中的声速为1497 m/s;

25 ℃时空气中的声速为346 m/s;

25 ℃时海水中的声速为1531m/s.

科学家们还测出了各种液体里的声速。在20℃时,纯水中的声速是1482.9米/秒;水银中的声速是1451米/秒;甘油中的声速是1923米/秒;酒精中的声速是1168米/秒,四氯化碳液体中的声速是935米/秒。

在各种因素中,温度对声速影响最大,每升高1℃,水中声速大约增大4.6米/秒。

7. 海水的传声速度

声音在不同介质中的传播速度不同,在固体中传播最快,铅是固体,在铅中的传播速度最快,软木虽然也是固体,但结构较松散,传声的速度要小于铅;海水是液体,声音在液体体中的传播速度较快;空气是气体,声音在气体中的传播速度最慢

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