下午效應的由來
20世紀20年代初,人們發現,船用主動聲納都有一種神秘的不可靠性:早晨往往工作得很正常,可以接收到良好的目標回波,可是一到了下午,回波就變得很微弱,甚至根本接收不到目標回波。這是什麼原因呢?令人百思不得其解。有人把這種莫名其妙的現象稱為“下午效應”。為何為何會有下午效應
後來人們才發現,每到下午,聲納所發射的波束就會向下彎曲——溜到海底去了,所以,聲納就接收不到任何回波了。可是,波束為什麼到下午才會彎曲呢?大家都知道光的反射與折射現象和規律,實際上,折射和反射是一切波都具有的傳播規律,聲波也不例外。現在可以揭開“下午效應”之謎了,原來在淺海,每當夏天的早晨或上午,海水的表層溫度與下層溫度相差不大,以致不同深度的聲速幾乎相等,所以,聲納發射出來的聲波就直線前進而不發生彎曲,容易探測到目標。而到了下午,特別是風浪很小的下午,情形就不同了。由於太陽長時間照射,海洋表層的水溫明顯升高,但下層水溫的變化卻不大,於是形成了水溫從上到下逐漸降低的情況。
我們知道,在海洋中溫度的分布會明顯地影響聲速的分布,在水溫從上到下逐漸降低的情況下,聲速也會隨著深度的增加而減小。由於波束具有在行進過程中總是向著聲速較低的方向偏轉的特性,所以,此時聲波將沿著一條弧形的曲線溜向海底,放過了本可以探測到的目標。當聲波到達海底後,其中一部分能量被海底吸收,另一部分被海底反射,被海底反射後的聲波還會沿弧線折向海底。就這樣,聲波蹦撻不了幾下便把能量耗光了,聲納發射的聲波也就成了“肉包子打狗——有去無回”。