次声波的物理性质及其应用

我们对次声波在不同介质中传播的物理性质进行整理, 结合近年来相关研究成果进行分析, 此外对产 生次声波的声源进行整理, 对其在次声监测等领域的应用进行综述, 对产生次声波的多种方法进行整理. 较全面地 刻画出次声波物理性质的真实图景, 对引导人们以客观理性的态度认识次声波很有意义     

次声波在平流层波导中传播的数值模拟

对次声波在大气中传播进行了建模。通过结合保色散关系空间差分格式和Runge-Kutta时间格式的数值方法,建立了次声波传播模型。应用该次声波模型,研究了在耗散的重力分层大气中次声波的平流层导行传播。数值模拟结果表明,当次声波波包在平流层高度上被反射时,反射区域存在焦散现象,在声波的声压下降的同时,声波的能量得到聚焦。通过数值模拟结果与射线计算结果的对比表明,大气中声波传播的轨迹的精确描述需要应用全波解。      

次声波武器及其物理基础

分析了两次声波武器的工作原理，并在此基础上对其主要特征加以简要分析。概述了次声波武器的发展现状。     

次声波在非均匀大气中的超视距传播特性研究

本文基于Nonlinear Progressive Equation (NPE方程)开展了对非均匀大气中次声波超视距传播特性的研究, 通过数值模拟实验对武汉上空四季次声波传播情况以及路径传输损耗进行了模拟, 获取了次声波在非均匀大气中的超视距传播特性. 计算结果表明, 非均匀大气的性质及其中存在的风对次声波传播有明显的影响, 平流层折射与风速和声波传播方向密切相关, 数值模拟结果表明, 当高斯声源主频为0.1 Hz时, 在不同的背景风场传播条件下, 存在着两个反射高度, 其中40 km 高度反射传输损耗约为25 dB, 110 km反射传输损耗约为50 dB. 关键词： 次声波 超视距传播 非均匀大气 平流层折射     

大地震前出现的异常次声波观测研究

研究了一种在大地震前出现的异常次声波,揭示其与地震发生的空间、时间、强度的对应关系.利用CASI-ICM-2011型次声测量传感器在一系列Ms6.0级以上大地震发生前2周以内检测到的一种频率范围0.001 Hz至0.01 Hz的次声波,其特征有:幅值范围50 Pa至200 Pa,持续时间0.5 h至4 h,传播速度10 m/s至30 m/s,震级越高信号越强.通过建立广域次声传感器网络,成功定位了芦山地震前4天出现的异常次声波,以及巴基斯担地震前12天出现的异常次声波.通过对8年时间连续监测数据的分析,研究了这类次声波的出现规律.同时,对其产生机理提出了大地起伏激发次声波的假设,进行了理论论证,并用智利地震测量信号和玉树地震测量信号证明S波可以激发出本地同振的次声波.文中所列举的数个震前异常次声信号的观测结果对于地震预测的信息获取具有参考价值.     

1993年7月12日日本北海道地震次声波

１９９３年７月１２日北京时间２１点２１分１９秒在北京中关村次声接收阵上及时地发现并完整地记录了日本北海道地震所产生的当地次声波（包括地震纵波、横波、表面波所辐射的声波）和震中次声波。其中当地次声波分别有：周期为１２ｓ，振幅为０．８Ｐａ，持续３．４ｍｉｎ；及周期为１２ｓ，振幅为０．４Ｐａ，持续１ｍｉｎ和周期为３０ｓ，振幅为１．３Ｐａ，持续１２ｍｉｎ；震中次声波周期为１３７ｓ，振幅为６．９Ｐａ，持续２８ｍｉｎ。它们叠加在周期为１２ｍｉｎ、幅度为１０Ｐａ的大气异常现象的波列上。     

波对生物组织的作用和机理

 随着科学技术的不断发展,越来越多的物理方法被运用到医学治疗与诊断领域。其中以利用次声波、超声波、毫米波为代表,将药物治疗和物理疗法相结合,大大缩短了疗程、提高了疗效,在医疗中得到很好的运用。但对于其作用原理的综合性报道尚缺乏,因此本文将依次分析次声波、超声波、毫米波对生物组织的作用与机理。1.次声波次声波是频率为10-4-20Ｈｚ的弹性波,它是由物质或物体的机械振动而产生,通过各种介质分子做稀疏或紧密的交替波向四周传播。本质上与可听声一样,但由于频率低,还具有传播远、穿透性强、衰减小等特性。次声波广泛地存在于冶金、建筑等行业的环境里。     

火箭发射的次声信号分析*

在距离发射点20km和230km的两个阵列上,记录了我国一次火箭发射产生的次声波。从信号中识别出点火与声爆事件,观察到火箭在飞行中产生持续的次声波,以及声爆前后明显能量特征上的变化,观测到完整的火箭发射和飞行过程中系列次声波。为了验证采集信号中包含声爆事件,使用Fisher检测估计方位角和视速度,计算结果与火箭飞行轨迹一致,并且声爆信号的预计到达时间和估计方位与实际的时间和方位角相符合。结合火箭速度变化的特征,给出了声爆前低频能量较弱现象的解释和火箭超声速后次声能量特征的变化,揭示了火箭产生次声波的机理,为火箭发射等目标的监测提供有益的借鉴和参考。     

山背波:对飞机的潜在威胁

山背波对飞机的潜在威胁现已毋庸置疑。为了提高在这方面作出更确切判断的能力并能进一步找出实践中可行的相应措施，首要的问题就是必须对山背波本身有足够的认识，而这正是当前国内文献中极为薄弱的环节。有鉴于此，本文系统地、较全面地介绍了山背波这种独特的次声波，对其发生机理和基本特征、以及作为其直接衍生物的相关云相和晴空湍流－－后者正是对飞机的主要潜在威胁所在－－作出简明扼要的评述。     

雷雨次声波的三维动态频谱测量研究

采用三台电容式次声接收器，在北京昌平安装次声三点阵，并测量到2000年7-8月15次强雷阵雨的次声波P-t曲线及其三维动态频谱，频谱分析结果表明：（1）雷阵雨的次声波主要来自雷次声。（2）雷次声的频谱有三大特点：其一是听到雷声越响时，雷次声振幅越强；其二是特强振幅持续时间很长；其三是周期范围时而连续、时布分布在周期较长和较短端，形成谱图上一个个空洞。据此可区别与其它次声波。（3）初步探讨了雷次声的产生机理和传播特点。     

浅谈次声波

浅谈次声波刘子林，郭凌敏（河北轻工业学校唐山０６３０２０）我们称频率低于２０Ｈｚ，不能引起人耳听觉的声波为次声波．科学家借助仪器可以“听”到它．虽然次声波看不见，听不着，可它却无处不有．狂风呼啸、火山爆发、强烈地震、枪炮发射、火箭起飞、热核爆炸时，都...     

听不见的声音——次声波

 人耳的听觉范围在20 ～20000 Hz之间，频率高于20 000 Hz的声波叫做超声波，频率低于20Hz的声波叫做次声波，他们都是我们无法听到的声音。下面就简单地向大家介绍一下次声波。     

传声器次声段灵敏度校准的误差机理研究*

次声波广泛存在于自然界与人类活动中,由于次声波具有穿透能力强、衰减小等特点,隔离和消除十分困难,对次声的监测防护与利用成为人们关注的焦点。次声波的定量研究依托传声器的测量实现,对传声器的灵敏度原级校准是保证测量精度的前提。该文基于活塞发生器校准原理下的压力泄漏与热传导耦合衰减模型,在COMSOL多物理场仿真软件中对校准腔和传声器后腔内的声场特征进行了数值仿真。创新性地提出了模型比较法,准确量化了次声段校准核心的泄漏、热传导独立与耦合修正量,验证并揭示了声压泄漏与热传导损失的幅值与相位变化机理。进一步地对传声器的次声段灵敏度校准过程进行了联合数值模拟,仿真结果表明,内外均压校准声场下传声器灵敏度的幅相频响应存在明显差异,但与校准腔内的泄漏与热传导效应无关。基于搭建的活塞发生器原级校准平台对传声器系统进行了原级校准,通过实验手段初步揭示了内外均压校准机制下传声器幅值灵敏度与相位灵敏度的显著差异。     

次声波及其应用

 次声波又称亚声波,是频率低于可听声频率范围的声波,其频率范围大致是10-4Ｈｚ～20Ｈｚ。这种声波人耳虽然听不到,但是可以感觉到它的存在。这种声波在声学范围内还是一个比较新的领域。由于它具有较强的穿透能力,因此具有很大的实践意义。次声波与超声波不同,通常具有破坏作用,是有害的。次声波的研究开始于第一次世界大战期间,在以后的50多年时间虽然少有研究,但人们发现天然次声和人工次声都对人的状况和行为具有强烈的作用。次声波还可以作为一种新式武器,不仅能用来消灭敌人,而且还可以用来摧毁工业和民用目标。     

次声试验系统及次声对人体生理功能影响的试验方法

研制了一种在试验室内可提供次声环境的次声舱，测量的次声波特性曲线和其空间均匀性表明，在 ６～２０Ｈｚ频率范围内的试验结果是令人满意的。设计的次声对人体生理功能影响的试验研究方法具有可行性。     

台风产生次声波的测试及其应用

海上风暴激起的驻波式大浪可以辐射出次声波[1].如果能在远距离接收到台风产生的次声波,并测定出它的方位,那么就可以用次声方法探测台风. 我们自1975年开始在广东、福建和浙江等地设置了许多次声观察站,在福建省气象局和海军部门的协作下,记录到大量台风产生的次声波.说明了次声方法可以用于探测台风.在试验中发现今年8号台风次声信号发生异常,与台风突然转向并登陆有一定联系.声压异常变化与台风转向在时间上有相应提前量,如果今后试验证明它具有普遍性,那么次声方法将可用于预报台风路径. 本文叙述次声测试方法及其结果、台风产生次声波…     

简易次声振动及监测实验装置设计

本装置利用低频扬声器作为模拟次声振源,并基于光反馈自混合干涉原理,将次声信号转换为自混合干涉信号,利用快速傅里叶变换进行分析,进而得到次声波的频率和强度.实验结果表明,该装置能够准确地测量出次声振动频率,并对其幅度进行监测.装置光路简单,结构紧凑、易实现,可推广应用于次声波检测的实验教学和监测实践.     

美国航天飞机“挑战者号”爆炸时所产生的次声波

1986年1月28日美国航天飞机“挑战者号”在离地面约15km的高空爆炸后约13h,在大约14300km以外的地面上用灵敏微气压计记录到很强的次声波列,其周期约为400—700s,振幅约为30Pa,传播速度约为300m/S,特征与核爆炸所产生的次声波相类似。 根据波列的各项特征估计,这次爆炸的当量约相当于140Mt TNT。这一估计当量由于爆炸高度远高于核爆炸而机构不同于一般大气中核爆炸的情况而偏高。     

声波中的“小字辈”——次声波

 人们依靠声音传递语言和相互交往,声音帮助我们传递信息、了解世界,它的频率在20Ｈｚ至20000Ｈｚ之间。高于20000Ｈｚ的声波叫超声波;低于20Ｈｚ的声波称为次声波,大家习惯称之为声波中的“小字辈”。虽然次声波看不见,听不着,可它却无处不在。狂风呼啸、火山爆发、强烈地震、枪炮发射、火箭起飞、热核爆炸时,都可发出次声波,科学家借助仪器可以“听”到它。次声波由于振动频率很低,波长很长,传播时能量损耗小,所以它传播的距离很远,能传到几千以至十几万千米以外。     

次声方法测定台风方位的试验

海上台风眼中的驻波或大浪可以辐射出次声波,在几千公里远用灵敏的次声传声器可以接收到它。我们在我国沿海地区安装了次声观察站,在有关部门的协作下,记录到大量台风产生的次声波,为了试验次声测定台风信号到达方位的方法,1978年夏季在福州建立了探测台风的次声阵,本文简要叙述试验用次声测试系统和测定方位角的方法及结果。