肖 瑶，唐 骏，张 鹏，李整林

(1.中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室，北京 100190；2.中国科学院大学，北京 100049；3.哈尔滨工程大学水声技术重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001；4.哈尔滨工程大学水声工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引 言

声波在深海中的传播规律是深海目标探测的重要基础。要探索和总结深海声传播规律，前提是要对深海声场进行准确预报。

目前广泛应用的海洋声场预报方法主要有简正波方法[1]，耦合简正波方法[2]，射线法[3]，抛物方程方法[4-5]，波数积分法[6]等。在深海中，环境参数不仅在深度上起伏变化，在水平方向上也会因内波、涡旋、锋面、洋流等现象而发生变化。简正波方法和波数积分法仅适用于水平方向环境参数不变的波导，故不适用于深海声传播预报。耦合简正波方法、抛物方程方法和射线方法适用于深海中环境参数同时随距离、深度变化的波导。这三种方法各有优缺点。耦合简正波方法的优点在于具有清晰的物理意义，但缺点是耦合系数的计算较为复杂，且目前公开的耦合简正波程序COUPLE存在模态阶数的限制，对于深海声传播这样具有上千阶模态的问题难以保证计算精度。射线法具有清晰的物理意义，由一系列从声源出发的声线经过海底、海面反射后到达接收点，而接收点处的总声场为各条声线所贡献的声场之和；不过射线法的缺陷在于难以计算声影区内的声场。抛物方程方法的优点在于能够便捷地处理与深度、距离有关的声速、地形等环境，是一种随距离逐步递推的数值方法，其缺点是缺乏清晰的物理意义。……