[发明专利]基于高分辨率海洋再分析产品获取水声场特性数据的方法

摘要

本发明属于三维温盐深数据的海洋声学应用技术领域，尤其涉及基于高分辨率海洋再分析产品获取水声场特性数据的方法。以高分辨率海洋再分析产品提供全球海域的数据，采用声速公式转换获得特定海域的海水声速剖面数据；以一定周期循环获取特定海域不同深度下的海水声速剖面变化数据；利用上述数据获取特定海域的海水声速分布数据、以及声源位置数据；本发明用于获取大范围、长时序、动态的海洋水声场特性数据的技术方案；形成从海洋环境数据到水下声学环境及其数据产品的信息链路；借助海洋再分析产品的全球性等特性，有效提高广域海区水声场特性数据的获取效率和精准度；实现中尺度条件下水声场数据集的高效并行计算。

主权项

1.基于高分辨率海洋再分析产品获取水声场特性数据的方法，其特征在于，所述高分辨率海洋再分析产品包括全球海域的经度、纬度及其海水温度、盐度、水深数据；所述水声场特性数据包括深海汇聚区分布数据，所述深海汇聚区是指海面附近声源发出的声波在深海中折射并发生反转并在60km～70km的距离处折回海面，形成的环带状高声强区域；获取深海汇聚区的步骤具体包括如下步骤：(1)以高分辨率海洋再分析产品提供全球海域的经度、纬度及其海水温度、盐度、水深数据，采用声速公式转换获得特定海域的海水声速剖面数据(数据A)；其中声速公式为：C(S,T,p)＝C_ω(T,p)+A(T,p)S+B(T,p)S^3/2+D(T,p)S²式中：C为海水声速值，S、T、p分别为海水盐度、水温、静压力，C_ω、A、B、D为与海水温度和静压力相关的系数，0≤S≤40、0°≤T≤40°、0Pa≤p≤10⁸Pa，声速计算值的标准差为0.19m/s；(2)基于特征样本方法，以一定周期循环获取特定海域不同深度下的海水声速剖面变化数据；(3)以高分辨率海洋再分析产品获得的海水声速剖面数据为基础，获取特定海域的海水声速分布数据、以及声源位置数据；(4)依据深海汇聚区的形成条件获取深海汇聚区分布数据，所述形成条件包括：①海水声速分布形成声道型声速梯度，声道型声速梯度是指上层海水为负梯度，下层海水为正梯度，两层之间出现声速极小值；②声源位于负声速梯度的区域；③海水深度大于临界深度并有余量；其中，海水声速在某一深度达到与声源处声速相等的量值，这一深度称为临界深度。