Noise and Vibration Control ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (1): 14-20.

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Range-dependent Study of Acoustic Propagation in the Marginal Ice Zone in the Shallow Arctic Ocean

  

  • Received:2023-10-11 Revised:2023-11-16 Online:2025-02-18 Published:2025-02-07

距离相关的北极浅海冰边缘区声传播研究

吴绍维1，孙鑫1，柯磊1，黄浩2，肖程诗3   

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摘要： 基于有限元理论研究不同冰层覆盖下极地声场传播特性，建立冰层覆盖环境中的声学有限元模型并提出上表面弹性冰层的边界条件，采用简正波模型验证有限元模型计算结果的准确性，计算分析倾斜冰层、冰脊以及冰水混合界面对声场传播的影响规律。结果表明，正梯度声速剖面会导致冰层覆盖下的声场波动起伏更加频繁；冰层倾斜方式影响水下声传播，其向下倾斜时声传播损失随着倾斜角度的增加而增大，向上倾斜时则相反；冰脊尺寸与水下声传播损失成正比，在冰脊顶点下方会产生声能聚集作用；对于上表面自由界面，有冰层覆盖时声场在上表面的声能损失会减小，但冰层厚度的增加会改变水下声场的上下界面反射次数和传播损失。