10.5 海洋的环境噪声

　　10.5.1 海洋中的噪声源

　　过去人们认为海洋深处是最寂静的，实际上并非如此，即使在海洋最深处也是有声响的。海洋中的声音可能来自海洋生物和海洋介质本身运动，也可能是人为的发声。有时人们将海洋中这些响声看作干扰，有时又视为信号，这取决于观察者的意图。通常称海洋本身的噪声为环境噪声。海洋环境噪声源包括海浪飞溅形成的噪声、风与海浪表面相互作用产生的噪声、击岸浪发出的声音、雨滴声、海洋湍流、生物噪声、海水分子热运动所辐射的噪声、远处航船噪声和沿岸工业噪声(指已形成平稳随机过程的随机噪声)、地震扰动形成的低频声波、冰层破裂产生的噪声、火山爆发以及远处风暴引起的噪声等等。它们的频率从人耳听不到的超低频直到超声频段。在低频范围，海洋环境噪声听起来像低沉的隆隆声；在高频段则像煎炸爆裂的咝咝声。上述的噪声源中有一些被称做间歇噪声源，如能发声的海洋生物。甲壳类的虾群，其中尤其是螯虾，相互碰击发出的嘈杂声，频率在500Hz至20kHz。北美有一种叫鱼，它们像啄木鸟敲击空洞一样，发出叩击般的间断噪声序列。中国近海黄海和东海的渔民早已发现大黄鱼、小黄鱼、黄姑鱼、白姑鱼也会发出500Hz至20kHz的咕咕声。鲸和海豚用喉管喷气产生噪声。海豚还会在不同生活形态下发出调频的啸声。测量得到海豚发出的声音大致在200Hz至150kHz，波形从脉冲波(滴答声)到正弦波(哨声)都有。海豚有二至三个独立的发声源，可以分别使用或联合使用。人们用水听器在海中测听到许多间歇性的呜声、哼声、音节声、呻吟声、吼声等，大半都是由海洋生物发出的。物发出的。

　　海洋噪声源在空间的分布是无规则的、运动的，随时间亦无规变化。因此海洋环境噪声场是统计无规的。我们用噪声平均功率谱描述海洋环境噪声场的统计特性。在海上定点每隔一定时间间隔用磁带记录仪录制一段时间的海洋环境噪声，然后对所录制的系列抽样作谱分析，并对大量抽样做统计平均，得出各种特定环境下海洋环境噪声的平均功率谱。

　　10.5.2海洋动力学噪声谱特性

　　在所有海区，任何水文气象条件下，都可以观测到海洋动力学噪声。海洋动力学噪声包括所有因海水介质本身运动和与风等气象因素作用产生的噪声，因此海洋动力学噪声又可作为描述该海区水文气象和地貌的综合海洋参数。如由噪声的谱级可确定风速和波浪级，根据噪声场各向异性特征，可估计海底反射系数，噪声谱特征可估算内波周期或海面波浪的基本周期。图10—11是典型的较细致的深海环境噪声谱，由Wenz所总结，它被认为是最具代表性的深海噪声谱，反映了噪声源的多样性。该谱线虽然定性地解释了海洋环境噪声与海洋动力参数之间的关系，但还应当注意冬季的传播条件优于夏季，相应的海洋环境噪声谱级也有所增加。此外海洋环境噪声是有方向性的，通常将水听器置于水下几米处，接收到来自海面的噪声强度大于水平方向。