到过北京天坛公园的人都会注意到回音壁的奇异现象。回音壁是圆周形的墙壁,在墙壁边上小声说话。对面距离很远的地方,只要靠近墙壁,就能清晰地听到说话的声音。这种声音沿墙壁传输,声能集中在距墙壁不远的同心圆环之内传播的现象,就是人们通常所讲的“声道”效应了。
声波在海水中传播时也有类似的现象。我们知道,在固定跃层中声速随深度的增加迅速减小,当降到某个限度时,就会进入深海等温层,在深海等温层中由于压力增加声速反而会加快。也就是说,在固定跃层与深海等温层交界的地方声速达到了最小值,从这一交界处无论向上还是向下声速都会增加。另一方面,由于声波在传播中,总是具有向声速比较低的水层弯曲的特性,所以,在这两层中激发的声波不能越出这条声带,而是曲折地沿声道的轴线(两层的分界线,位于声速最小值处向前传播,这时声波被固定在一定范围内,就像被一个“管子”套住了一样,这个“管子”就是海洋声道。由于没有扩散,所以声波在声道中可以传播到数千海里之外。 |