海水的聲學特性之一，與海水的密度、壓縮率和比熱容有關，也與溫度、靜壓力和鹽度有關。因此海洋中的聲速因時因地而異，但大致在 1450～1540米/秒範圍內變化。
基本介紹
- 中文名：海洋中的聲速
- 測試：聲速儀
- 公式：威耳孫海水聲速公式
可用聲速儀在海上現場直接測量聲速，也可以通過測量海水的溫度和鹽度，然後按經驗公式計算。廣泛採用的是1962年發表的W.D.威耳孫海水聲速公式，它已編製成聲速計算表加以套用。此式適用的溫度、鹽度和靜壓力的變化範圍很寬,均方誤差為±0.3米/秒,大致和聲速儀的測量結果相當。1971年，H.W.弗賴伊和J.D.皮尤發表了更精確而簡單的聲速經驗公式：
=1449.30+Δ+Δ+Δ+Δ,,
式中 Δ=4.587-5.356×10+2.604×10
Δ=1.19(-35)+9.6×10(-35)
Δ=1.5848×10+1.572×10-3.46×10
Δ,,= 1.354×10-7.19×10-1.2×10(-35)
為聲速（米/秒）；為溫度（°C）；為鹽度；為靜壓力（公斤/厘米）。
此公式的套用範圍：-3°C＜＜30°C，33.1＜＜36.6，1.033公斤/厘米＜＜984.3公斤/厘米。此範圍占全世界海洋水域的99.5%。按此公式計算的結果，聲速均方誤差為0.1米/秒。
聲波在海洋中的傳播，不僅與聲速的大小有關，而且與聲速隨深度變化的垂直剖面有更重要的關係。聲速的垂直梯度,使聲線在垂直平面內產生折射,故通常水下有一個聲速為極小值的水層，而形成了水下聲道（見大洋聲道。聲波在水下聲道中傳播的距離，可達幾千公里。但也有另一種聲速垂直剖面（見圖），它相應於夏季淺海水域的情況,聲波在其中傳播的距離,只有幾公里。由此可見，海洋中聲速垂直剖面的差異，對聲波傳播的距離有決定性的影響。
世界大洋的不同海域，由於緯度的差別，海流和大氣環流等因素的影響，聲速的垂直分布各不相同，且隨季節而變。上層水域中聲速的變化，基本上由溫度和鹽度的變化所決定；在較深的水層中，溫度和鹽度的變化甚微，聲速的大小主要取決於海水的靜壓力。此外，海洋內波、鋒面、大尺度渦旋和冰山周圍寒冷的淡水團的存在，也造成聲速在水平方向的分布不均勻，使聲波產生折射而改變傳播的路徑。
