应用海洋学学报
應用海洋學學報
응용해양학학보
Journal of Applied Oceanography
2013年
4期
509-516
,共8页
刘贞文%文洪涛%牛富强%杨燕明%郑凌虹
劉貞文%文洪濤%牛富彊%楊燕明%鄭凌虹
류정문%문홍도%우부강%양연명%정릉홍
海洋声学%降雨%噪声%强度%功率谱
海洋聲學%降雨%譟聲%彊度%功率譜
해양성학%강우%조성%강도%공솔보
marine acoustics%rainfall%noise%intensity%power spectrum
海上降雨噪声是海洋环境噪声背景的重要间歇性噪声源.它的存在会严重降低许多水声设备的检测效能.国内外对降雨噪声的产生机制及对降雨噪声与降雨类型的量化规律研究仍十分有限.为充分掌握降雨噪声的特性,首先从微观上综合分析了单个水滴落至水面在水中辐射声音的机理,总结了影响声音辐射的3个主要因素:水滴的粒径分布、水滴的终端速度和水滴的入射角度,阐述了室内水滴实验与自然界实际降雨过程中辐射噪声信号的差异,指出了自然界降雨噪声的复杂性.其次从宏观角度建立了降雨强度与噪声功率谱的联系,介绍了降雨强度与噪声功率谱的同步关联方法;统计并提取不同降雨强度下的噪声功率谱类型,并依据谱分布初步分为3大类型,一是降雨强度为0.1~4.0mm/h的噪声功率谱,其特点是在频段13~25 kHz之间存在较高幅度的谱峰;二是降雨强度在4.0~ 18.0 mm/h的噪声功率谱,其特点是除继续存在13 ~25 kHz的谱峰外,频段2~ 10 kHz的功率谱级也迅速增加;三是降雨强度大于18.0 mm/h的噪声功率谱,其特点是在整个频带上谱级都较高,比无雨时的背景噪声功率谱级增加了20 ~ 30 dB.
海上降雨譟聲是海洋環境譟聲揹景的重要間歇性譟聲源.它的存在會嚴重降低許多水聲設備的檢測效能.國內外對降雨譟聲的產生機製及對降雨譟聲與降雨類型的量化規律研究仍十分有限.為充分掌握降雨譟聲的特性,首先從微觀上綜閤分析瞭單箇水滴落至水麵在水中輻射聲音的機理,總結瞭影響聲音輻射的3箇主要因素:水滴的粒徑分佈、水滴的終耑速度和水滴的入射角度,闡述瞭室內水滴實驗與自然界實際降雨過程中輻射譟聲信號的差異,指齣瞭自然界降雨譟聲的複雜性.其次從宏觀角度建立瞭降雨彊度與譟聲功率譜的聯繫,介紹瞭降雨彊度與譟聲功率譜的同步關聯方法;統計併提取不同降雨彊度下的譟聲功率譜類型,併依據譜分佈初步分為3大類型,一是降雨彊度為0.1~4.0mm/h的譟聲功率譜,其特點是在頻段13~25 kHz之間存在較高幅度的譜峰;二是降雨彊度在4.0~ 18.0 mm/h的譟聲功率譜,其特點是除繼續存在13 ~25 kHz的譜峰外,頻段2~ 10 kHz的功率譜級也迅速增加;三是降雨彊度大于18.0 mm/h的譟聲功率譜,其特點是在整箇頻帶上譜級都較高,比無雨時的揹景譟聲功率譜級增加瞭20 ~ 30 dB.
해상강우조성시해양배경조성배경적중요간헐성조성원.타적존재회엄중강저허다수성설비적검측효능.국내외대강우조성적산생궤제급대강우조성여강우류형적양화규률연구잉십분유한.위충분장악강우조성적특성,수선종미관상종합분석료단개수적락지수면재수중복사성음적궤리,총결료영향성음복사적3개주요인소:수적적립경분포、수적적종단속도화수적적입사각도,천술료실내수적실험여자연계실제강우과정중복사조성신호적차이,지출료자연계강우조성적복잡성.기차종굉관각도건립료강우강도여조성공솔보적련계,개소료강우강도여조성공솔보적동보관련방법;통계병제취불동강우강도하적조성공솔보류형,병의거보분포초보분위3대류형,일시강우강도위0.1~4.0mm/h적조성공솔보,기특점시재빈단13~25 kHz지간존재교고폭도적보봉;이시강우강도재4.0~ 18.0 mm/h적조성공솔보,기특점시제계속존재13 ~25 kHz적보봉외,빈단2~ 10 kHz적공솔보급야신속증가;삼시강우강도대우18.0 mm/h적조성공솔보,기특점시재정개빈대상보급도교고,비무우시적배경조성공솔보급증가료20 ~ 30 dB.