大气声学声波散射由于大气经常处于湍流运动状态,其温度、湿度和风速的时空分布均有随机脉动,这使声波在大气中传播的速度在小尺度范围内也产生时空脉动,因而声波波阵面产生随机性的畸变
随机性波阵面的相干效应,使一部分声波波能脱离原传播方向而向其他方向传播,造成声波在湍流大气中的散射
声波散射的散射强度和方向分布取决于大气湍流的强度和频谱特征
在满足局地均匀各向同性运动状态的尺度范围内,声波散射强度的方向分布Is(θs)具有如下形式: Is(θ
由此可见,当θs=90°,即垂直于原传播方向的方向上,不存在声波散射,但在该方向附近区域,散射强度会产生急剧变化
当θs =180°,即后向散射方向,Is(180°)仅与C2n成正比,而与C2v无关
散射强度还正比于k1/3o,亦即声波频率的1/3次方
利用声波大气散射原理已成功地研制了声雷达,用以遥感边界层大气
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