海洋中的温跃层是什么?潜艇如何利用它躲避声呐搜索?

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海洋中的温跃层是什么?潜艇如何利用它躲避声呐搜索?

2023-12-31 22:44| 来源: 网络整理| 查看: 265

原标题:海洋中的温跃层是什么?潜艇如何利用它躲避声呐搜索?

光线在穿越不同介质时会发生反射和折射,从而制造很多神奇景象。

比如我们都听说过的“海市蜃楼”,就是因为沙漠和海洋表面空气温度受环境影响从下到上急剧变化,空气密度随之改变。光线从其中穿过时发生折射,从而使远处物体光线进入眼中,形成海市蜃楼。

还有当我们把筷子插入水中时,会发现筷子看起来比实际位置高,好像折断了一样,这也是由光线折射造成的。

声音是一种机械波,与光线一样在不同介质中传播时也会发生折射、反射,从而为潜艇隐身奠定了物质基础。

一、海洋是一个复杂水体。

从海平面到深邃海底,海水并不是均匀一致的。它受季节、洋流、纬度、盐分、地理环境等诸多因素影响,像一个奶油蛋糕那样分成许多层。

太阳光照的热量绝大部分被表层海水吸收,白天吸热晚上放热,温度较高。在海水对流和海浪作用下,近表面海水形成一个温度比较一致的混合层,厚度约100米左右。

再往下从100米~1000米之间,海水温度随深度增加而急剧下降。从下图我们可以看出:

深度约100米处,海水温度大约在20℃以上;到1000米深度时,海水温度已降到6~8℃左右。

而1500米以下的深水区,温度变化就很小了,基本保持在冰点以上到4℃之间。

二、温跃层。

冷暖两层海水交界处温度急剧变化,两侧海水密度差异明显,中间这十几米到几十米的薄薄水层就被称为“温度跃变层”,也叫“温跃层”。当声波穿越温跃层时,因两侧介质不均匀,声波就不再沿直线传播而发生折射。

温跃层在全球分布很不均匀,受深度、季节、纬度变化影响很大。随季节变化的叫“季节性温跃层”,多分布在水下100~200米之间,有些地区夏季也会在15~20米之间出现温跃层。

不随季节变化的叫“永久性温跃层”,一般在水下1000~2000米范围内。

热带地区温跃层稳定,有很多是半永久性;温带地区季节明显、温差大,所以温跃层时有时无,变化多端;极地地区终年严寒,海水从上到下都很寒冷,海面上还有一层海冰隔绝热量,所以温跃层很浅,或几乎没有。

三、潜艇隐身方式。

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声波经过温跃层时会发生强烈折射,同时损失大量能量,声呐的探测距离显著减小,无法发现温跃层另一侧的敌方潜艇。

要想发现温跃层另一侧的潜艇,水面舰艇需要拖拽声呐或变深声呐,将其放到与潜艇同侧才能在较远距离上发现它。潜艇对潜艇也是同理,处于温跃层两侧的潜艇彼此之间都很难发现对方,只有在同一侧才能远距离发现。

夏季时海水表层温度高、深层水温低,声波穿越海水时向下方弯折,形成声影区。这时敌方潜艇近在咫尺,声呐也很难发现它。

到了冬天,表面海水接触大气温度下降很快,温度比下层海水还低,声波穿越海水时向上弯折,到达海平面后再反射回来,侦测距离比夏天远。若此时潜艇在深海中躲避,声呐就无法发现它。

潜艇上都装着水深温度计,记录不同深度的海水温度。通过观察温度变化,就可以寻找到附近的温跃层,作为隐身战斗的良好场所。

四、其他声音折射现象。

海洋中除广泛存在的温跃层外,还有很多其他因素导致声音折射,如海洋锋、中尺度涡旋、内波等。

海洋锋,是特性明显不同的几种水体间的狭窄过渡带。例如两股寒流、暖流交界处,两侧海水温度、盐份差异很大,声波穿越时就会发生水平方向弯折,方位差可达10度左右。潜艇可以利用这种水平弯折躲避声呐搜索。

海洋中还有各种大小不等的中尺度涡旋。涡旋内外水体温度、盐度差别也很大,能显著改变声波转播方向,帮助潜艇隐身。

此外,海洋内波导致温跃层上下起伏,声音穿过时能量大幅衰减,背景噪声能轻松遮蔽潜艇噪声,隐身其中的潜艇很难被发现。

总之,潜艇就是利用声波在不同介质间的折射、反射现象,躲避敌方声呐搜索的。同时,这种现象也能形成水声通道和声音汇聚区,合理利用可以侦听到几十海里甚至上百海里外的敌人声音,是潜艇侦察和通讯的重要方式。和风漫谈原创,禁止抄袭。

要想利用温跃层获得隐身、监听优势,需要对海洋环境极其了解。这依赖于平时不间断的海洋测量,全面记录和分析各种海底地形、洋流、温度、盐度等信息,才能在战时抢占主动,击败敌人!返回搜狐,查看更多

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