海水吸收对远距离水下声场计算的影响
海洋环境对舰船水下电磁场测试的影响
关键 词 ： 环 境 水下 电磁 场 ； 舰船 水 下 电磁 场测试 ； 环 境参数 ； 数 值仿 真
中 图分类 号 ： Ｐ ７ ３ ３ ． ６ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ２— ７ ６ ４ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ２ ８— ０ ４ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ４ ０ ４ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ７ ６ ４ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ０ ７
一
１ 舰 船 水 下 电磁 场 测 试 的基 本 原理
根据 Ｇ Ｊ Ｂ ７ ３ １ ６—２ ０ １ １《 舰 船 磁 场 动 态 测 量 方 法》 ，舰 船水 下 电磁场 测试 的基 本原 理 。 如下 ：
１ ） 舰艇 是 一 个 具 备 复 杂 设 计 和 采 用 多 种 技 术
第３ ５卷 第 ６期
２ ０ １ ３年 ６月
舰
船
科
学
技
术
Ｖｏ １ ． ３ ５， Ｎｏ． ６
Ｓ ＨＩ Ｐ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｊ ｕｎ ．，２ ０１ ３
海洋 环 境 对 舰 船 水 下 电磁 场 测 试 的影 响
吴 亮
（ 大连 理 工大 学 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ １ ）
设 备 的综合 体 ，受 地 磁 场 、船 体 电流 和 舰 艇 航 行 等
摘 要 ： 主要从海洋环 境电磁场和海洋环境参数 ２ 个方面 ， 针对舰船水下 电磁场测试产生 影响的海洋 环境进
行 分 析 。 在海 洋 环 境 电 磁 场 方 面 ， 通 过 长 期 观 测 得 到 的环 境 电 磁 场 规 律 对 舰 船 水 下 电磁 场 测 试 频 带 内 的 影 响 进 行 分 析； 在海洋环境参数方 面 ， 则 通 过 数 值 仿 真 来 研 究 环 境 参 数 对 舰 船 水 下 电磁 场 测 试 的影 响 。
水声环境复杂性对声呐探测距离的影响
水声环境复杂性对声呐探测距离的影响水声环境是指水中声波传播的过程及受到的环境因素的影响。
这些环境因素包括海水的温度、盐度、压力、流动等。
这些因素的变化会使得声波的传播速度、反射、折射、散射、吸收等特性发生不同程度的变化，从而影响声呐的探测距离和精度。
首先，水中温度的变化会影响声波传播速度。
在水中，声波的传播速度约是在空气中的4倍。
而水温度的变化会使得水的密度和粘度发生变化，从而影响声波的传播速度。
当水温度升高时，声波传播速度也会随之升高，但声波的折射和散射会增强，从而降低探测距离；当水温度下降时，声波传播速度也会随之下降，但声波的反射和折射会减弱，从而提高探测距离。
其次，海水的盐度也影响声波传播速度。
盐度越高，海水的密度越大，从而会减缓声波的传播速度。
同时，盐度的变化还会影响水中的音速剖面（即声波传播速度与深度或水层之间的关系），从而导致声波的折射和散射发生变化，从而影响探测距离和精度。
此外，水压力对声波传播的影响也不能忽略。
随着水深的增加，水压力会不断增加。
这会使得水密度增加，声速下降，从而降低探测距离；同时，声波在水下传播中也会发生衰减和散射，使得声波能量逐渐减弱，从而也会影响探测的精度。
最后，水流的存在也会对声呐探测距离产生影响。
水流会使声波传播的路径发生弯曲和扭曲，从而影响声波的折射和散射，使得声波的能量在传播过程中逐渐消耗，从而影响声呐的探测距离和准确度。
综上所述，水声环境的复杂性对声呐探测距离和精度产生不可忽略的影响。
不同的环境因素对声波的传播速度、反射、折射、散射、吸收等特性都会产生影响，从而影响声呐探测的效果。
因此，在进行声呐探测任务时，需要充分考虑水声环境的复杂性，并进行合理的环境因素修正和校正，以提高声呐探测的效率和准确性。
相关数据指的是与水声环境对声呐探测距离的影响有关的具体数据，下面将列出一些典型的数据，并对其进行分析。
首先是声波在水中的传播速度变化。
一般来说，声波在水中传播的速度约为1480米/秒，但水温度和盐度变化会对其产生影响。
海水中的声吸收
海水中的声吸收引言：海洋是地球上最广阔的生态系统之一，其中的声波传播具有重要的科学研究价值和实际应用意义。
海水中的声吸收是指声波在海水中传播过程中受到的能量损失，影响着声波的传播距离和传播效果。
本文将从海水中的声吸收机制、影响因素以及应用等方面进行探讨。
一、海水中的声吸收机制海水中的声吸收主要是由于声波与海水分子、离子和颗粒等相互作用导致的能量损失。
海水中的声吸收机制主要包括以下几个方面：1. 分子吸收：海水中的声波会使水分子发生振动，从而导致分子之间的相互摩擦和能量传递，使声波能量逐渐减弱。
2. 离子吸收：海水中含有各种溶解的盐类和气体，这些溶解物对声波具有一定的吸收作用。
其中，海水中的盐类主要对低频声波产生影响，而溶解的气体则对高频声波具有吸收作用。
3. 颗粒散射：海水中存在着各种悬浮物和溶解物质，如浮游生物、沉积物等。
这些颗粒对声波具有散射作用，使声波在传播过程中发生偏转和衰减。
4. 地表反射：海水中的声波在与海底或海面交界处发生反射，一部分能量被反射回去，从而导致声波的衰减。
二、影响海水中声吸收的因素海水中声吸收的程度受多种因素的影响，下面将介绍几个主要因素：1. 频率：频率是影响声波在海水中传播和吸收的重要因素。
一般来说，低频声波在海水中传播距离较远，但受到分子吸收和离子吸收的影响较大；而高频声波在海水中传播距离较短，但受到颗粒散射和地表反射的影响较大。
2. 温度和盐度：海水的温度和盐度也会影响声波在海水中的传播和吸收。
一般来说，温度越高、盐度越低，声波在海水中的传播距离越远，吸收程度越小。
3. 悬浮物和溶解物：海水中的悬浮物和溶解物质会增加声波的散射和吸收。
例如，浮游生物的存在会增加声波的散射，从而影响声波的传播距离和清晰度。
4. 水深：海水的深度也会对声波的传播和吸收产生影响。
一般来说，声波在较浅的海水中传播距离较短，吸收程度较大；而在深海中传播距离较远，吸收程度较小。
三、海水中声吸收的应用海水中声吸收的研究不仅对理解海洋声学现象具有重要意义，还在海洋资源开发、海底探测和军事领域等方面具有广泛的应用价值。
水声传播中的声场特性与影响因素研究
水声传播中的声场特性与影响因素研究在我们生活的地球上，水覆盖了大部分的表面。
而在水下世界，声音的传播有着独特的特性和规律。
水声传播中的声场特性及其影响因素的研究对于海洋科学、声学工程、军事应用等众多领域都具有极其重要的意义。
首先，我们来了解一下水声传播中的声场特性。
声场，简单来说，就是声音在水中传播所形成的区域。
在这个区域中，声音的强度、频率、相位等特性都会发生变化。
声音在水中传播时，其强度会随着距离的增加而逐渐减弱。
这是因为水对声音具有吸收作用，就像海绵吸水一样，声音的能量会被逐渐消耗。
而且，这种吸收作用与声音的频率有关，通常高频声音更容易被吸收，这就导致了在远距离传播时，低频声音相对更容易被检测到。
另一个重要的声场特性是声音的传播速度。
与在空气中不同，声音在水中的传播速度要快得多，大约是 1500 米每秒。
但这个速度并不是恒定不变的，它会受到水温、水压和盐度等因素的影响。
例如，水温升高时，声音传播速度会增加；水压增大时，传播速度也会有所提高；而盐度的变化同样会对传播速度产生一定的影响。
除了强度和传播速度，声音在水下传播时还会发生折射和反射现象。
这就好比光线在不同介质中传播时会改变方向一样。
当声音从一种水层传播到另一种具有不同物理特性的水层时，就会发生折射。
而当声音遇到障碍物，如海底、海面或大型物体时，会发生反射，一部分声音能量会被反射回去。
接下来，我们探讨一下影响水声传播的因素。
水温是一个关键因素。
不同的水温会导致水的密度和压缩性发生变化，从而影响声音的传播速度和吸收特性。
在海洋中，水温通常会随着深度和地理位置的变化而变化，形成复杂的温度分层结构，这会对水声传播产生显著的影响。
水压也是不可忽视的因素。
随着水深的增加，水压会不断增大，这会使得水的密度增加，从而改变声音的传播特性。
盐度同样对水声传播有着重要影响。
海水中的盐度分布不均匀，高盐度的海水和低盐度的海水在声学特性上存在差异，这会导致声音在传播过程中发生折射和反射。
海洋环境对声波传播影响
海洋环境对声波传播影响哎呀，说起海洋环境对声波传播的影响，这可真是一个超级有趣又充满奥秘的话题！咱们先来说说海洋里的温度吧。
就像我有一次去海边度假，在浅水区玩水的时候，明显感觉水暖暖的，可当我稍微往深一点的地方走，水就变得凉凉的了。
这海洋里的温度啊，可不是均匀分布的，从海面到海底，那是有着明显的温差。
这种温差会影响声波的传播速度呢！温度高的地方，声波传播就快些；温度低的地方，声波传播就慢些。
想象一下声波在这样冷热不均的海洋里穿梭，就像一个人在高低不平的路上跑步，速度一会儿快一会儿慢，这路径和效果能不受到影响嘛！再讲讲海洋里的盐度。
有一回我跟着一艘渔船出海，船员们在测量海水的盐度。
我好奇地凑过去看，发现不同区域的海水盐度还真不一样。
盐度的变化也会作用在声波传播上。
盐度高的海水，声波传播得就相对快一些；盐度低的海水，声波传播就会慢一点。
这就好比声波在不同“阻力”的通道里前行，“阻力”大了，速度自然就慢下来啦。
还有海洋里的压力，这也是个重要因素。
我曾经在海洋馆里看到过一个巨大的水族箱，越往深处，里面的水压就越大，把一些东西都压得变形了。
在真正的海洋里也是这样，深度越大，压力越大。
而这种压力的变化会让声波的传播特性发生改变。
就好像声波被一双无形的大手紧紧地挤压着，传播的方向和速度都会受到影响。
海洋里的水流也是不能忽视的。
我记得有一次在海边游泳，不小心被一股水流带着漂了好一段距离。
这水流有强有弱，有快有慢。
当声波遇到水流的时候，就可能被带着跑偏，传播的路径不再是直直的，而是跟着水流弯曲、打转。
另外，海洋里的生物也会给声波传播带来影响。
有一次我潜水的时候，周围有一群小鱼游来游去，它们的身体会反射和散射声波。
就像是声波在前进的道路上遇到了一群“小调皮”，被它们左挡一下，右碰一下，传播的效果也就变得复杂起来。
海洋中的悬浮颗粒和气泡也是声波传播的“绊脚石”。
我曾经在海边看到过一场暴风雨过后，海水变得浑浊不堪，里面充满了各种杂质和气泡。
海洋物理学中的声学测量技术与应用
海洋物理学中的声学测量技术与应用在海洋物理学领域，声学测量技术被广泛应用于深海探测、海洋生态研究、海底地质勘探等领域。
声学测量技术利用声波在海水中传播的特性，通过测量声波的传播时间、强度和频谱等参数，可以获取丰富的海洋环境信息。
一、声学信号的传播原理声波是一种机械波，传播的介质是海水。
在海洋中，声波的传播受到海水的吸收、散射和传播路径的影响。
海水的吸收会导致声波的能量逐渐减弱，而散射会导致声波的传播方向发生改变。
传播路径的复杂性（包括水平传播路径和垂直传播路径）也会对声波的传播产生影响。
二、声学测量技术的分类根据测量目的和应用领域的不同，声学测量技术可以分为不同的类别。
以下是几种常见的声学测量技术：1. 声速剖面测量技术声速剖面测量是一种用于测量海水中声速随深度变化的技术。
通过测量声波传播的时间和距离，可以计算出不同深度的声速值。
声速剖面可以提供海洋水团的垂直分布和变化信息，对海洋环流和海水运动的研究具有重要意义。
2. 地震学测量技术地震学测量技术在海洋物理学研究中被广泛应用。
通过发送地震波并测量反射或折射波，可以获取海底地质结构、构造特征以及地壳运动等信息。
地震学测量技术是深海勘探中最常用的技术之一，对于油气资源勘探和海底地质灾害预警有着重要的应用价值。
3. 声呐测量技术声呐是一种利用声波回波来获取目标位置和性质的测量技术。
在海洋物理学中，声呐广泛应用于水下目标探测、海底地形测量和海洋生态研究等领域。
通过测量声波的反射时间和强度，可以获取水下物体的位置、形态以及周围环境的信息。
三、声学测量技术的应用案例声学测量技术在海洋物理学中有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用案例：1. 海洋生态研究声学测量技术可以用于海洋生态系统的研究。
通过测量声波的反射回波，可以获取海洋生物的分布、数量和行为特征等信息。
同时，声学测量技术还可以用于测量海洋中的颗粒物浓度和颗粒物的粒径分布，为海洋生态环境的评估和保护提供数据支撑。
海洋声学环境对声纳的影响评估
（ 军 兵 种 指 挥 学 院 研 究 生 队 ， 东 广 州 ５０ ３ ） 海 广 １４０
摘 要 ：主要 分析 影 响声纳性 能 的海 洋声 学环境 因素 ， 出影响 声纳作 用距 离的声 传播 损 失 、 洋 给 海 环境 噪 声和 海洋混 响 的声 学模 型． 些模 型 的使 用 ， 这 对声 纳性 能预 测和分析 具 有重要 的工程价 值． 关键 词 ：海 洋 ； 学环境 ； 纳 声 声
转， 而小 于此射 出角 的 声 线都 完 全 被 限制 在层 内传
播 ． 由于层 的上 界面 是一个 绝 对软 的全 反射边 界 ， 又 使 得 这些声 线在 层 内 和海 面 多 次 反 射． 能 被 限制 声
在 层 内 ， 减较小 ， 衰 能够 传 播 较 远 的 距 离． 计算 混 合 层 表 面声道 传播 损失 的经验 公式 为 ：
＋６ — Ｌ Ｏ
Ｒ ＜
｛ Ｌ １１ ａ Ｏ［ Ｒ Ｈ） １ ＋ １ ６ Ｋ Ｔ ＝ ５ Ｒ＋ Ｒ＋ｌ （ ／ 一 ］ ５ｇ ｇ 。 Ｈ＋ ０一 ￡
式 中 ， ＝【 ＋Ｄ／ ） ： 度 ｋ ： 合 层 Ｈ （ ３］ 跨 ｍ； 混
洋声 学环境 的影 响 很 大 ， 而声 纳 性 能受 海 洋 声 学 从 环境 的影 响较大 ． 些 海 洋声 学 环 境影 响 因素 包括 这
失 转 变为热 能 ， 为 吸 收 损 失 ． 收 损 失 与 海水 成 称 吸 分、 温度 、 压力 、 波的 频率及 传播 方式 有关 ． 收损 声 吸 失 的测 量数据 通 常用 符 号 表示 ． 频 率 的关 系 比较 与 复 杂 ， １０ｋ ｚ以下 ， 水声 吸 收主要 是 由水 中硫 在 ０ Ｈ 海 酸镁 离 子 的弛豫 吸收 引起 的 ； 超过 １０ ｋ ， 吸 收 ０ Ｈｚ声 主要 是 由媒质 的粘 滞 性 引起 的 附加 吸 收 ． 率 低 于 频
声波在水体中衰减机制分析
声波在水体中衰减机制分析嘿，咱今天来聊聊声波在水体中衰减这档子事儿。
不知道您有没有这样的经历，在夏天去游泳池玩水的时候，您在水下大喊一声，感觉声音传出去没多远就好像没劲儿了。
这其实就跟声波在水体中的衰减有关系。
声波在水体里传播的时候，会遇到各种各样的情况，导致它的能量逐渐减少。
就好比您跑马拉松，一开始精力满满，跑着跑着就累得气喘吁吁，速度也慢下来了。
首先呢，吸收衰减就是个重要因素。
水可不是个简单的介质，它会像个“贪吃鬼”一样把声波的能量给吃掉一部分。
水分子之间的相互作用，还有水里的各种杂质、微生物啥的，都会和声波发生作用，让声波的能量被吸收掉。
比如说，海水里的盐分比较多，声波在海水中传播的时候，就比在淡水里衰减得更快。
再说说散射衰减。
想象一下，声波在水里就像个没头苍蝇似的到处乱撞。
当遇到水里的气泡、浮游生物、不均匀的温度层等等，声波就会改变方向，散射开来。
这一散射，原本直直往前跑的声波能量就分散到各个方向去了，能继续沿着原来方向传播的能量自然就少了。
还有个原因就是几何扩展衰减。
这就好比您拿着手电筒照出去，离得越远，那光圈看起来就越大越暗。
声波也是这样，从声源出发，向四面八方传播，随着距离的增加，声波所覆盖的面积越来越大，单位面积上的能量也就越来越少啦。
咱回到一开始说的在游泳池里的情况。
您在水下大喊的时候，声音首先就被水吸收掉了一部分能量。
然后呢，水里可能还有些小气泡或者其他人在游动，导致声波散射。
再加上声音传播得越远，覆盖的范围越大，能量也就越来越弱，所以没传多远就好像听不见了。
在实际应用中，比如说水下通信、海洋探测，了解声波在水体中的衰减机制可太重要了。
要是不搞清楚这个，那水下的声音信号可能传着传着就没了，或者变得模糊不清，根本没法用。
总之，声波在水体中的衰减是个挺复杂但又很有意思的现象。
就像我们在生活中遇到的很多问题一样，看起来简单，其实背后有着各种各样的原因和规律等着我们去发现和理解。
下次您再去游泳或者接触到跟水有关的声音现象时，说不定就能想起今天咱们聊的这些啦！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
海水吸收对远距离水下声场计算的影响我国计划在“十三五”期间，向地球深处进军，全面实施深地探测、深海探测、深空对地观测战略，在“三深”领域跻身世界先进行列。
其中，深海探测就包括深海声传播的研究。
深海声道存在于全球各深海领域，具有良好的声传播效应，且十分稳定，不受季节影响。
深海声道的一个重要特点就是声速剖面存在一个极小值点，其所在深度被称为“深海声道轴”，声速在声道轴两侧分别呈现正梯度和负梯度，使声波能够沿着声道轴不断传播而不与海底或海面发生接触，从而传播数百甚至数千千米。
深海声道的另外一个特点就是深度足够大，使得海底声速达到或者超过水面声速，使声波可以在与海底接触之前发生反转。
当声波频率很低或传播距离较短时，海水吸收对水下声传播的影响几乎可以忽略。
但是当声波传播上千千米时，海水吸收的影响就不可以忽略了。
大多数常用的声场计算模型包含了海水吸收，例如基于简正波理论的COUPLE模型和基于波数积分理论的SCOOTER模型。
但是基于抛物方程理论的RAM模型忽略了海水吸收这个因素。
本文首先介绍了海水吸收系数的定义与经验公式，通过引入声速虚部来引入海水吸收，并改进了RAM模型，使之可以考虑海水吸收。
接着，考虑理想波导声传播问题，以解析解作为参考解，分别与COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果进行对比，三种计算方式得到的结果几乎相同，验证了海水吸收对理想波导中声传播的影响。
然后计算Munk剖面下深海波导中的声场，分别使用SCOOTER模型、COUPLE模型和改进后的RAM模型进行计算，验证了改进后RAM模型的正确性，并展示了海水吸收对深海远距离传播的影响。
声波在海水中传播时，会有一部分声能量被海水吸收，转换成热能。
同时，当海水介质不均匀时，声波还会发生散射。
但是在实际的海洋环境中难以区分吸收和散射带来的影响，所以在计算中它们共同构成了海水吸收。
首先定义平面波吸收系数α[1]：其中A表示平面波幅值的均方根。
由式(1)可以得到A=A0exp(−αx)，A0是x=0处的幅值的均方根，如果x的单位是m，α的单位就是Np·m-1(1Np·m-1=8.686dB·m-1)。
可以将包含吸收的平面波表示成A0exp(ikx−αx)，将传播损失表示成：其中：吸收系数α′的单位是dB·m-1。
可以通过给声速设置一个虚部引入海水吸收[2]。
将复声速表示为则可以将平面波重写为对比式(4)与平面波表达式A0exp(ikx−αx)可以得到：海水吸收系数与频率、盐度、温度、pH值、深度等有关，可以用经验公式来表示[2-3]。
由于频率对海水吸收系数的变化起主要作用，所以使用一个简化的仅与频率有关的经验公式来计算海水吸收系数[4-7]：其中：海水吸收系数α′′的单位是dB·km-1；声源频率f的单位是kHz。
通过单位换算可以得到：经过式(6)和式(7)计算后代入式(5)和式(3)就可以得到复声速，可以直接用来计算考虑海水吸收的声传播损失。
根据式(6)可以得到海水吸收导致10dB传播损失对应的频率与传播距离的关系，如表1所示。
表1 海水声吸收导致10dB传播损失时频率与传播距离的关系常用的声场计算模型，如基于耦合简正波理论的COUPLE模型[8]，和基于波数积分理论的SCOOTER模型[9]，都包含了海水吸收，且可以自己设定海水吸收系数的值。
设k表示声速为c的介质对应的波数，考虑海水吸收后，波数变为其中：，海水吸收系数α(λ)的单位是dB·λ-1，当波长λ以m为单位时：由Collins提出的广角抛物方程模型RAM[10]是一个常用的水下声场计算模型，但是它没有考虑海水吸收对声传播的影响，所以在计算声波的远距离传播时，会产生较大误差。
我们基于式(8)和式(9)对RAM模型进行改进，使之考虑海水吸收的影响。
接下来将分别考虑理想波导和Munk剖面下的深海波导中的声传播问题，验证海水吸收对远距离声传播的影响，以及增加了海水吸收之后的RAM模型的精度。
3.1 问题描述考虑图1所示的深度为100m的理想波导，海水声速和密度分别为1500m⋅s-1和1.0g⋅cm-3，声源深度为25m。
分别计算声源频率为25和100Hz、绝对硬和绝对软的全反射海底的情况，用解析解作为参考解，分别与COUPLE模型和改进前及改进后的RAM模型的结果进行对比。
由式(6)可以计算得到，声源频率为25Hz时，海水吸收系数α′′=0.0034dB·km-1；声源频率为100Hz时，海水吸收系数α′′=0.0045dB·km-1。
图1 理想波导环境示意图具有全反射海底的理想波导中的声场的解析解，可以通过简正波方法得到[11]：其中：D表示水深，r表示水平距离，z表示接收深度，z s表示声源深度，k zm和k rm分别表示第m号简正波的垂直波数和水平波数，k rm为对绝对硬海底，垂直波数k zm为对绝对软海底，垂直波数k zm为3.2 计算结果图2是频率为25Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中的传播损失解析解。
其中，图2(a)不考虑海水吸收，图2(b)考虑海水吸收。
(a)不考虑海水吸收(b)考虑海水吸收图2 硬海底理想波导中25Hz声源产生的传播损失图3是频率为25Hz的声源在具有绝对软海底的全反射波导中的传播损失解析解。
其中，图3(a)不考虑海水吸收，图3(b)考虑海水吸收。
(a)不考虑海水吸收(b)考虑海水吸收图3 软海底理想波导中25Hz声源产生的传播损失图4是频率为25Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中，接收深度为6m处的传播损失。
图4 是频率为25Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中，接收深度为60m处的传播损失。
其中，蓝色实线为不考虑海水吸收的解析解，红色实线为考虑海水吸收的解析解；黄色点线为不包含海水吸收时的COUPLE模型计算结果，紫色点线为考虑海水吸收的COUPLE模型计算结果；绿色虚线为不考虑海水吸收的改进前的RAM模型计算结果，浅蓝色虚线为考虑海水吸收的改进后的RAM模型计算结果。
可以看出，对于不考虑海水吸收和考虑海水吸收这两种情况，解析解、COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果，在同一情况下，不同模型的一致性较好。
理论上25Hz的声波传播100km，海水吸收引起的传播损失是0.34dB，从图4中可见，在99.844km处，两组COUPLE模型的传播损失之差是0.4595dB，改进前与改进后的RAM模型的传播损失之差是0.4203dB。
图5是频率为25Hz的声源在具有绝对软海底的全反射波导中，接收深度为80m处的传播损失。
其中，蓝色实线为不考虑海水吸收的解析解，红色实线为考虑海水吸收的解析解；黄色点线为不考虑海水吸收时的COUPLE模型计算结果，紫色点线为考虑海水吸收的COUPLE 模型计算结果；绿色虚线为不考虑海水吸收的改进前的RAM模型计算结果，浅蓝色虚线为考虑海水吸收的改进后的RAM模型计算结果。
与绝对硬海底情况类似，从图5可以看出，对于不考虑海水吸收和考虑海水吸处产生的传播损失收这两种情况，解析解、COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果在同一情况下，不同模型的一致性较好。
理论上25Hz声波在海水中传播100km时，海水吸收引起的传播损失是0.34dB。
从图5中可见，在99.560km处，两组COUPLE模型的传播损失之差是0.4507dB，改进前与改进后的RAM模型的传播损失之差是0.4551dB。
图5 软海底理想波导中25Hz声源在接收深度为80m图6是频率为100Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中的传播损失解析解。
其中，图6(a)不考虑海水吸收，图6(b)考虑海水吸收。
(a)不考虑海水吸收(b)考虑海水吸收图6 硬海底理想波导中100Hz声源产生的传播损失图7是频率为100Hz的声源在具有绝对软海底的全反射波导中的传播损失解析解，其中，图7(a)不考虑海水吸收，图7(b)考虑海水吸收。
(a)不考虑海水吸收(b)考虑海水吸收图7 软海底理想波导中100Hz声源产生的传播损失图8是频率为100Hz的声源在具有绝对硬海底的全反射波导中，接收深度为65m处的传播损失，其中蓝色实线为不考虑海水吸收的解析解，红色实线为考虑海水吸收的解析解；黄色点线为不考虑海水吸收时的COUPLE模型计算结果，紫色点线为考虑海水吸收的COUPLE 模型计算结果；绿色虚线为不考虑海水吸收的改进前的RAM模型计算结果，浅蓝色虚线为考虑海水吸收的改进后的RAM模型计算结果。
与绝对硬海底情况类似，从图8可以看出，对于不考虑海水吸收和考虑海水吸收这两种情况，解析解、COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果在同一情况下，不同模型的一致性较好。
理论上100Hz声波在海水中传播100km时，海水吸收引起的传播损失是0.45dB。
从图8中可见，在99.984km处，两组COUPLE模型的传播损失之差是0.4497dB，改进前与改进后的RAM模型的传播损失之差是0.4586dB。
图8 硬海底理想波导中100Hz声源在接收深度为65m处产生的传播损失图9是频率为100Hz的声源在具有绝对软海底的全反射波导中，接收深度为80m处的传播损失，其中蓝色实线为不考虑海水吸收的解析解，红色实线为考虑海水吸收的解析解；黄色点线为不考虑海水吸收时的COUPLE模型计算结果，紫色点线为考虑海水吸收的COUPLE 模型计算结果；绿色虚线为不考虑海水吸收的改进前的RAM模型计算结果，浅蓝色虚线为考虑海水吸收的改进后的RAM模型计算结果。
与绝对硬海底情况类似，从图9可以看出，对于不考虑海水吸收和考虑海水吸收这两种情况，解析解、COUPLE模型和改进后的RAM模型的结果在同一情况下，不同模型的一致性较好。
理论上100Hz声波在海水中传播100km时，海水吸收引起的传播损失是0.45dB。
从图9中可见，在99.992km处，两组COUPLE模型的传播损失之差是0.5513dB，改进前与改进后的RAM模型的传播损失之差是0.4894dB。
图9 软海底理想波导中100Hz声源在接收深度为80m处产生的传播损失从以上结果可以看出，COUPLE模型的计算结果与解析解的计算结果基本吻合，改进后的RAM模型的计算结果也与解析解的计算结果基本吻合。
下面将海水吸收的应用推广到深海情况。
4.1 问题描述Munk剖面[12]是研究深海声传播问题时常用的一种声速剖面，通常可以表示成其中：考虑图10所示的深度为5000m的深海波导，声源深度为100m。
海水中声速按照式(14)的Munk剖面分布，密度为1.0g·cm-3。
海底沉积层的声速c=1600m·s-1，密度ρ=1.6g·cm-3，吸收系数α=0.3dB·λ-1。