温度分层流体中潜航器激发内波试验

吴 炎，李宇航，陈 科*，蓝林欣

(1.上海交通大学 海洋工程国家重点试验室，上海 200240)(2.上海交通大学 三亚崖州湾深海科技研究院， 三亚 572000)

近年来，关于潜艇探测和隐身问题已经受到越来越多的关注，在潜艇的降噪技术取得巨大突破后，潜艇的噪声级已降至与海洋背景噪声级接近[1]，传统的声学探潜技术已经受到制约，而热红外探潜技术因其独特优势而成为当今热门研究课题，是目前非声隐身的重点研究内容之一[2-4].研究表明，当水下物体在温度、密度垂向层化的海洋中航行时，艇体及其尾迹的扰动会使海水微团偏离其平衡位置进而形成内波[4-5].当流场存在温度梯度时，海水微团携带的热量会随着其偏离的同时到达其上(下)温层，二者存在温差发生热量的传递，使稳定的温度场，出现温度异常的信号.目前对这些温度扰动信号进行非声探测成为一种潜在的军事手段[6].因此，研究海洋热分层的形成过程及水下航行体移动过程对温度分层产生的影响十分必要.

在阳光照射下，海水会在空间上表现出温度的不均匀特性，在海洋内部存在稳定的温度层结[7].海水温度的不均匀性与盐度和压强的不均匀性共同导致了海水密度在垂直方向上出现分层的特征.海水的上下分层之间存在温度差，而且上层与下层之间存在温度连续变化的过渡层，这种过渡层称为温度跃层.由于海洋温度分层会受到不同外力因素的干扰，因此虽然原则上……