海洋深处环境噪声：Wenz曲线揭示的频谱与来源

在1962年12月的《声学学会杂志》上，Gordon M. Wenz发表了一篇名为"海洋中的声学背景噪声：谱和来源"的论文。这篇经典研究探讨了深海环境中普遍存在的声学背景噪声，特别是其频率特性及其可能的来源。Wenz曲线，即文章的核心内容，是基于对1赫兹至20千赫兹频带内的压力谱进行深入分析的结果。 Wenz曲线揭示了海洋声学背景噪声的三个主要成分：第一部分是1到100赫兹范围内的湍流压力波动，这是由海洋表面以下的湍流活动产生的。这种低频噪声与水体内部的自然流动和海底地形有关。第二部分，从50赫兹到20千赫兹，是由风引起的噪声，主要是由于表面波浪、泡沫和喷溅产生的。这部分噪声与风速和海洋表面活动密切相关，随风力变化而变化。第三部分，10赫兹到1000赫兹范围内，主要指的是海洋交通噪声，包括船只、潜艇和其他水下活动产生的声音，这一部分在繁忙的航道尤其显著。 Wenz详细讨论了每个成分的谱特征，并给出了它们在不同海洋区域的相对重要性。此外，他还提到了其他可能的噪声源，如间歇性和局部效应，比如地震活动、生物声学（如鲸鱼和鱼类的声音）以及海底地质过程等。他提出的这些指南旨在帮助科学家和工程师理解和预测海洋声学环境，以便于设计噪音控制措施和评估通信系统的性能。 这篇论文不仅为理解海洋声学环境提供了基础，而且对海洋工程、海洋生物学、海洋观测以及军事应用等领域具有深远的影响。它强调了海洋噪声管理的重要性，尤其是在海洋环境保护和深海通信系统的设计时。随着技术的发展，Wenz的工作仍然是理解现代海洋声学环境和噪声控制策略的基础。