1. 海洋声学
海洋研究和开发所用的水声技术,如回声探测、被动探测、水声通讯、水声遥测和水声遥控等。 回声探测 利用一组换能器发射声信号,通过另一组换能器接收从目标反射的回声信号,再由处理后的信号判断目标的参数和性质。 回声测深仪 它向海底发射一束较窄的声脉冲,测量此信号由海底反射并回到水听器的时间,在声速已知的条件下,就可测出船只所在处的水深。现代大功率的测深仪,能够描绘出最深洋底的形状。多波束式或多振子的测深仪,可同时获得多个水深点的数据,并往往采用数字显示,和计算机联用而自动绘制海底地形图。 多普勒导航仪(多普勒声呐) 根据多普勒效应,若船只和海底有相对运动,回波信号就会产生频移。同时测量 4个波束中由于船只对海底相对运动而出现的频移,经信号处理后,就可精确地测出船只对海底的运动速度,并画出航迹来。多普勒声呐也是一种引导大型船只靠岸的有效工具。 鱼探仪 由它获得的鱼群回波,可大致判断出鱼群的位置、范围和密集程度。通常使用的垂直鱼探仪,可以探测底层的鱼类;水平鱼探仪则以探测上层和中层的鱼类为主。采用电子扫描等先进技术之后,探测的范围就大得多。 侧扫描声纳(海底地貌仪) 用以调查海底地质地貌的水声设备,种类很多,这是其中的一种。在船的两侧安装垂直方向角较宽而水平方向角很窄的一组换能器,记录海底的散射回波,就可获得离两侧船舷一定距离内精细的海底地貌声图。为了适应深水探测的需要,也可把换能器置于拖曳体中。此仪器还可用于海底油管的铺设检查和沉埋物的搜索等水下工程中。浅地层剖面仪使用低频声信号,可以穿透地层,从其回波的分析获得底质的结构资料,故广泛应用于水下工程的地质勘探。地震探测系统使用大功率低频声源、多道接收拖曳电缆和多道数据处理记录系统,可以取得深层地质结构的资料,用于海底石油及其他矿物的勘探等。爆炸声源发出的大功率低频声波,可以穿透到很深的底层。若在离爆炸源较远的海上放置一系列水听器,就可以接收到由不同地层传来的折射波,为海底地质结构、水下石油资源等提供有价值的数据。 在海洋水文观测中,已越来越多地应用水声测量仪器。如果把回声探测仪作相应的修改,安放于海底,使它向海面发射声脉冲,就可以测量波高和周期等,并从波高平均值的变化,获得潮位的变化规律。若把换能器安装于船舷外侧,也可测出波浪的要素。利用随海流运动的散射体的回波会出现多普勒频移的特性,可制成多普勒海流计,它可以不破坏流场而测量瞬时的低速海流。根据声波通过固定距离的传输时间和声速成比例的关系,可制成声速计,它能实时地测量海水的声速。在海洋水文调查中广泛应用水声仪器设备,是一项重大的技术改进。 被动探测 它探测水中传来的声信息,由此判断发声体的位置和特性。其所测听的声源可分为自然声源和人为声源两类。 自然声源 不少海洋中的动物,能够发声(见海洋生物发声)。故可利用被动探测系统监视鱼群的回游特性,并根据鱼类声音的特性来判断鱼群的种类,为海洋捕捞提供有价值的数据。深海水下的水听器系统,还能准确地测出水下地震、水下火山爆发的位置和估计其强度等。 人为声源 鱼类对声音很敏感,并有好恶之分。故可以发出它们喜欢的声音加以诱集,发出它们不喜欢听的声音加以驱逐。根据这原理制成的声诱鱼器和驱鱼器,已开始应用于海洋捕捞中。根据不同目的,分别采用连续的、脉冲的或其他调制方式的信号源,将一种小型的声信标缚于鱼体或纳入其胃中,用被动声呐跟踪,很适合于海洋生物习性的现场研究。跟踪放于海底的小型发声体,能够了解海底石砾等的移动状态,一种船只和飞机遇险的声信标,在船只和飞机沉没于水下的一定期间内,能发出声信号以指示它的位置。利用带有声信标的中性浮标,可以测量深层的海流,如赤道深层流等。 水声通讯 利用声波在水下传递信息。通讯的双方在水下都设置有发射器和接收器。这种通讯有两种方式:①载波语言调制声波或直接辐射语言声波。后者用于距离较近的潜水员间的通信。②数字编码是水声设备中常作为指令和控制的通讯方式。目前广泛使用的水声应答器便是数字编码通讯的典型设备,它按事先安排好的程序,自行完成各应答器和主机间的通讯。水声应答器可用于水下载体的导航和跟踪,帮助钻探船和平台准确寻找井口位置,监视水下的施工,传递水下遥测系统各水文参数讯号等。 水声遥测系统 把所要测量的水下环境参数变换成水声信息之后,传到处理船只或岸站来,经过水声接收机处理,重新转换成相应的环境参数信息。 海洋水文参数的水声遥测仪 它以声传输代替了操作麻烦的电缆。可以把此仪器和遥测浮标系统结合起来,由一系列的水下浮标把测量的参数通过水声信道传输到母浮标,再由母浮标把它转换成无线电信号而传到调查船或岸站来,这种遥测方式具有实时、大面积、快速和连续测量等优点。 网位仪 水下部件缚于拖网的网口上,把获得的信息变成水声信号发射到船上来,从而监测鱼网的高度、开口的状态、拖绳的拉力、鱼群入网和分布的状态及遥测网口周围的水温等,这对提高鱼获量很有帮助。 水声遥控系统 包括船上声指令发射机、水下声指令接收机和相应的控制机构。例如,利用水声释放器按水声释放指令把水下浮筒放掉,使其浮出水面,以便船只跟踪回收。这种遥控技术,广泛应用于海洋调查、水下工程、石油钻探和地震测量等方面,对水下油井的流量、防喷器架、输油管道的阀门和水下爆炸等,都可采用水下遥控方式。各种海洋自动机,如无人深潜器、海底自走车的行动及机械手的动作,也可采用水声遥控。 总之,水声技术已广泛应用于海洋研究和海洋开发的各个方面,但因海水介质是一种复杂多变和多途径的声信道,水声干扰又很强烈,如上水声信息的检测仍存在一系列困难,使水声仪器的可靠性、分辨率等性能的提高受到一定的限制。为此,今后必须加强水声传输规律等基础理论的研究,注意探索新技术在水声方面应用的可能性。
2. 海洋声学是研究声波在海洋中传播的规律
声纳全称为:声音导航与测距,是一种利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通讯任务的电子设备。
它有主动式和被动式两种类型,属于声学定位的范畴。声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。3. 海洋声学技术及应用
海洋技术专业学生毕业后可以从事水产品、饲料、鱼药等行业生物技术以及其他从事生产、经营管理、技术开发和推广的相关行业。海洋技术专业:结构工程师、水上技术服务、机械工程师声学工程师、电气工程师、销售工程师、技术支持、水上技术服务员、管道工程师、销售代表、销售经理、区域经理、船舶结构工程师等。本专业适合研究生入学考试。
海洋技术面对土地资源的逐渐枯竭,专业已经成为越来越受欢迎的专业,就业前景也越来越好。毕业生可以从事海洋资源调查开发、海洋环境监测、海洋资源管理、海洋勘探、海洋信息处理技术等,也可以从事水产品、饲料、鱼类医药等生物技术以及其他从事生产、经营管理、技术开发和推广的相关行业。
4. 海洋声学的应用
海洋环境
学院是中国海洋大学最具海洋特色的学院,也是历史最悠久的学院之一。学院包括国家级重点学科海洋科学和环境科学,山东省重点学科——大气科学。其中海洋学本科专业是“国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”首批15个基地之一。院系的创立者赫崇本教授是我国海洋科学与教育事业的奠基者之一,也可谓是该学院的“金子招牌”,曾担任过国家科委海洋组副组长,国家海洋局顾问等职务,为我国的海洋事业作出了巨大的贡献。
生物科学
专业也是海洋大学设立最早、久负盛名的专业之一,有着悠久的历史和辉煌的成就,曾为我国培养了一大批知名的生物学家,属国家级特色专业。生物系是山东省重点学科和国家生物学一级学科的重要组成部分。联合国教科文组织中国海洋生物工程中心也设在本系。足见其雄厚的学科实力。
军事海洋学
是中国海洋大学2002年新开设的专业,是海洋学与军事学相结合的新兴学科。它以军事作战需求为牵引,以海洋学的基本知识和研究方法为基础,研究如何利用海洋要素的变化规律为军事作战服务的学科。研究重点是海洋声学,包括海洋声学特性、声学器材;深海研究,包括深海底地质地貌、海底工程和水下施工技术;深潜技术,包括深浅装置、潜水医学和潜水技术等。以及反潜战环境预报。
5. 海洋声学技术
很有前途的。毕业后从事海洋资源调查与开发,海洋环境监测、海洋资源管理、海洋探测、海洋信息处理技术等工作;也可在水产、饲料、鱼药、生物技术等相关行业从事生产、经营管理、技术开发与推广等工作;还可以选择继续深造学习,考研方向有海洋科学、声学、物理海洋学等等。
6. 海洋声学探测技术
海洋技术专业是学习海洋高科技和海洋工程方面的基本理论和基本知识的。主要课程有:高等数学、VB程序设计、大学英语、海洋科学导论、物理海洋学、化学海洋学、生态海洋学、海洋测量学、卫星海洋学、微波遥感、海洋遥感应用技术、海洋地质学、地理信息系统原理与应用、卫星定位与导航、声学基础、声呐技术、海洋管理信息系统、数字海洋工程等。
海洋技术专业学生毕业后可在水产、饲料、鱼药、生物技术等相关行业从事生产、经营管理、技术开发与推广等工作。
海洋技术专业主要担任结构工程师、水产技术服务、机械工程师、声学工程师、电气工程师、销售工程师、技术支持、水产技术服务员、管线工程师、销售代表、销售经理、武汉区域经理、船舶结构工程师等。
7. 海洋声学科技日报
脉冲定向传音是一种通过超声波传播声音信号的技术,可以被用于在空气中传递语音或音乐等声音信息。
它利用高频声波的特性,达到可以在空气中远距离传递的目的,同时还能在传播过程中减少能量损失和环境干扰。
该技术通常应用于特殊情况下的紧急通信和秘密通讯等场合。实际上,脉冲定向传音技术可在水下、土壤、金属等材质中传输信息,具有安全传递的优势。例如,在海底油井、矿山和战争等领域,这种技术广泛应用的节省时间和成本。
8. 海洋声学就业方向
哈工程(哈尔滨工程大学)的水声专业主要培养学生在水声技术及其应用领域的研究和工程实践能力。水声专业的就业方向相对较广泛,包括但不限于以下几个方面:
1. 水声工程师:从事水声设备的研发、制造、调试和维护等工作,如声纳、声波测量仪器等。
2. 海洋工程师:参与海洋资源开发、海洋环境监测、海洋工程设计等相关工作,如海洋声学、水下声学等。
3. 水声信号处理工程师:从事水声信号处理技术的研究和应用,如声纳信号处理、声波通信等。
4. 水声科研人员:从事水声科学研究,参与国家和地方的科研项目,如水声传感器研究、水下通信技术等。
就业率方面,由于水声专业是一个相对小众的专业领域,就业率相对较高。然而,就业率的高低还与个人能力、就业市场需求等因素有关。对于有较强专业背景和实践经验的毕业生,他们在水声相关领域找到工作的机会会更多。同时,也建议学生在大学期间积极参加实习、科研项目、竞赛等活动,提升自己的综合素质和竞争力,有助于更好地就业。最准确的就业情况还需要参考具体的就业调查数据和毕业生反馈。
9. 海洋声学仪器
不是坑专业,该专业就业前景非常好,就业方向多。海洋技术专业就业方向
毕业生可从事海洋资源调查与开发,海洋环境监测、海洋资源管理、海洋探测、海洋信息处理技术等工作;也可在水产、饲料、鱼药、生物技术等相关行业从事生产、经营管理、技术开发与推广等工作;还可以选择继续深造学习,考研方向有海洋科学、声学、物理海洋学等等
10. 海洋声学基础
存在。
温跃层(Thermocline)是位于海面以下100—200 米左右的位置。温跃层的存在为潜艇提供了很好的掩护,尤其是对漂浮在水面的声纳浮标造成不利影响。
温跃层的形成有两种理论:通风理论和内边界层理论。两者都有自己的优势与问题。通风理论因为只考虑平流所以有许多很好的性质,但只有在表面速度向下的区域才符合的很好。
内边界层理论对表面速度要求不高,但许多特征都依赖于垂直扩散系数的大小,而且要使温跃层深度与实际接近,垂直扩散系数要比观测大得多。
通风理论的核心想法是,海水在表面获得密度、位势涡度等性质,然后通过平流过程流到更深层。这一理论只考虑平流,不考虑扩散过程,密度更高的水流到密度低的水的下面就形成了温跃层。
利用位涡守恒与Sverdrup关系等,我们最后可以发现,在中纬度下沉的海水需要向西运动才能在次表层回流到赤道,而在东部则有一个几乎不动的“阴影区”,下沉的水流不到这里。
这里的水也流不出去。“阴影区”的形成主要是因为流体的厚度既影响位势涡度有影响压强梯度,因此在边界可能存在边界条件与位涡守恒不能同时满足的情况。
由于中纬度下沉的水很大一部分会在赤道向上抽吸,因此阴影区的存在极大地影响了冷水上翻的位置,对ENSO有着重要的影响。