基于2015年秋季南海深海區(qū)域43天的觀測(cè)噪聲與同步風(fēng)速預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),研究南海風(fēng)占主導(dǎo)海洋環(huán)境噪聲風(fēng)關(guān)特性,并對(duì)風(fēng)生噪聲源級(jí)公式進(jìn)行修正。本地風(fēng)速在3～14 m/s范圍內(nèi)變化時(shí),在頻段0.5～1.28 kHz,噪聲強(qiáng)度近似正比于風(fēng)速對(duì)數(shù)的2倍。據(jù)此關(guān)系,獲得不同風(fēng)速條件下的風(fēng)生噪聲譜級(jí)。將Harrison風(fēng)生噪聲源級(jí)公式和海面噪聲傳輸模型結(jié)合,構(gòu)建深海風(fēng)生噪聲數(shù)值計(jì)算模型,通過求取最優(yōu)的風(fēng)生噪聲源級(jí)公式系數(shù)項(xiàng),使得在風(fēng)占主導(dǎo)頻段和風(fēng)速范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)譜級(jí)與數(shù)值結(jié)果誤差平方和最小,對(duì)Harrison風(fēng)生噪聲源級(jí)公式進(jìn)行修正,并使其適用頻段范圍拓寬兩倍。最后,利用南海其它區(qū)域?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷倪m用性,結(jié)果表明,模型預(yù)報(bào)噪聲級(jí)與實(shí)驗(yàn)值吻合度較高,可供預(yù)報(bào)南海風(fēng)生海洋環(huán)境噪聲級(jí)實(shí)際應(yīng)用參考。 

【文章來源】：聲學(xué)學(xué)報(bào). 2020,45(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

圖３實(shí)測(cè)噪聲典型噪聲譜??

數(shù)滿足的線性關(guān)系如下：??ＮＬｅ（ｆ，Ｕ）＝ｍｉ（ｆ）＼ｇＵ?＋?Ｍ［ｆ），?（２）??式中，ｙ是標(biāo)準(zhǔn)高度１０?ｍ處的風(fēng)速（ｍ／ｓ），ＡＴＬｅ是??中心頻率為／的１／３倍頻程頻段的實(shí)驗(yàn)噪聲譜級(jí)，ｅ??代表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，２０ｎ（／）是噪聲譜級(jí)關(guān)于風(fēng)速對(duì)數(shù)變??化直線的斜率，Ｍ（／）是噪聲譜級(jí)與頻率有關(guān)的項(xiàng)。??時(shí)間（月／?口）??（ａ）中心頻率１０６?Ｈｚ??時(shí)間（月／日）??（ｂ）中心頻率５０８?Ｈｚ??圖６不同頻率噪聲譜隨時(shí)間變化及其同步風(fēng)速比較??噪聲強(qiáng)度和風(fēng)速對(duì)數(shù)之間的線性關(guān)系僅適用于??特定風(fēng)速范圍。風(fēng)速高于臨界風(fēng)速（％）才會(huì)產(chǎn)生破??碎浪，風(fēng)生噪聲才能占主導(dǎo)；ＩＩ風(fēng)速超過飽和風(fēng)速，??隨著風(fēng)速增加不會(huì)引起更多的破碎浪，而且由于海??面稠密且持久的氣泡．３會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的聲衰減，噪聲??強(qiáng)度不隨風(fēng)速增大而明顯變化４由于實(shí)驗(yàn)測(cè)景風(fēng)生??噪聲數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)最高風(fēng)速低于Ｆａｎｍｒ和Ｌｅｉｎ（Ｗ１９ｌ所??述飽和風(fēng)速范圍，故下面僅分析臨界風(fēng)速（Ｒ）．??風(fēng)生噪聲對(duì)應(yīng)風(fēng)速分布直方圖見圖７（ａ＼可以看??出風(fēng)速在１＾?１５?ｍ／ｓ范圍內(nèi)，分布較為發(fā)散，求�。�??的標(biāo)準(zhǔn)為，最優(yōu)的會(huì)使得風(fēng)生噪聲與風(fēng)速對(duì)數(shù)之??間具有最優(yōu)的相關(guān)系數(shù)。假定仏取值１?ｍ／ｓ，?３?ｍ／ｓ，??６?ｍ／ｅ，然后計(jì)算風(fēng)生噪聲與風(fēng)速對(duì)數(shù)之間相關(guān)系??數(shù)，結(jié)果見圖７（ｂ），圖中頻率蒗圍在．５Ｑ？顧ＯＱ?Ｈｚ。??從圖７（ｂ）中可以明Ｍ看出》頻率大于５００?噪聲??與風(fēng)速具有較高的相關(guān)性，后續(xù)分析風(fēng)生噪聲特性??主要關(guān)注５Ｑ０?Ｈｚ以上頻段。??為臨界風(fēng)速Ｒ等于３?ｍ／ｓ和６?ｍ／ｓ時(shí)，風(fēng)生噪??聲與風(fēng)速對(duì)數(shù)的相關(guān)系數(shù)基本相同。而齊腦界風(fēng)速??％等于

模型修正??６５９??４５??１０１?１０°?１０１?１０２??風(fēng)速（ｍ／ｓ）??圖８不同風(fēng)速下１０１６?Ｈｚ噪聲譜級(jí)與海面風(fēng)速回歸曲線??５期??頻率時(shí)，由式（２）得到圖８所泊的成為關(guān)于噪聲強(qiáng)度??和風(fēng)速對(duì)數(shù)的一條直線。圖中黑色點(diǎn)為不同風(fēng)速下實(shí)??測(cè)噪聲強(qiáng)度，黑色實(shí)線為臨界風(fēng)速選擇為３?ｍ／ｓ，風(fēng)生??噪聲強(qiáng)度和風(fēng)速對(duì)數(shù)回歸直線。在４？１４?ｍ／ｓ范圍內(nèi)??選擇６個(gè)不同的風(fēng)速值，將這些風(fēng)速下接近此回歸直??線的Ｈｚ噪聲譜數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)時(shí)刻噪聲譜重新繪制??成圖，即可得到圖９所示的不同風(fēng)速下５０？６邱０?Ｈｚ??頻率范圍內(nèi)的噪聲ｉ普線實(shí)測(cè)結(jié)果。??４０??１０Ｊ??．頻窣｜Ｈｚ）??輿ｓ?：實(shí)驗(yàn)獲有：不Ｍ風(fēng)速．下ｉｆ嗓聲響級(jí)及暫你扭輯曲鱗比較??．．（麟滅臉數(shù)據(jù)，戯ｉｆ?Ｗ幽曲線）??圖９為實(shí)驗(yàn)獲得不同風(fēng)速下的噪聲譜級(jí)及與??Ｗｅｎ？曲線比較，．實(shí)驗(yàn)獲．得的風(fēng)■速在５?．ｍ／ｓ．和＿１〇?ｍ／ｓ??時(shí)的噪聲譜，Ｗｅｎｚ曲線在該風(fēng)速下的噪聲譜一??致。圖９中不同風(fēng)速下的噪聲譜級(jí)與圖４中典型噪聲??譜特性基本一致，即在頻率低于２〇ａ?Ｈｚ和高于１?ｆｆｉｚ，??隨頻率增加噪聲譜具有不同的變化斜率，顯示出航船??＿聲和風(fēng)生噪聲的各肖不同特性，并風(fēng)速增加，風(fēng)??生噪聲譜級(jí)隨頻率増加變化斜率不變（高千１?ｋＨｚ??頻段），航船噪聲譜級(jí)隨頻率増加變化斜率木變（低ｆ??２００?Ｈｚ頻段），隨著風(fēng)速增加，其引起的海洋環(huán)境噪??聲表現(xiàn)為風(fēng)生噪聲特性的噪聲下限頻率在降低，即??在風(fēng)速４?ｍ／ｓ時(shí)，高子如〇?Ｈｚ噪聲Ｍ汾出風(fēng)生噪聲??特性；而肖風(fēng)速為１４?ｍ／ｓ?０寸，高于２００?Ｈｚ噪聲顯沅??出風(fēng)生噪聲特性４

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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