深海散射層

不同的海洋生物羣體分佈的深度不同，故散射層常具有多層結構，。每一個散射層都有一個最強的散射頻率作為代表。例如印度洋400米深處有5千赫的散射層；赤道附近有位於1700 米深處的3.5千赫的低頻散射層；北大西洋400米深處有13千赫散射層，600米深處有7千赫散射層，850米深處有5.5千赫散射層。因生物有趨光性，所以深海散射層都有晝夜移棲和晝降夜升，而且黑夜的散射比白天強烈的特點。

各種海洋生物都有特定活動規律和空間分佈的特徵，而且都和大尺度的環境條件有關，故可以把深海散射層的探測作為研究海洋生態學和監測海洋環境的手段。

各大洋測得的柱面波散射強度與所在的緯度、區域、季節、散射層所在深度、探測儀器發射的聲波頻率和組成深海散射層的動物區系的成分有關。

大洋深水域中普遍存在的生物聚居的水平層。英文簡稱DSL。其中較密集的浮游生物和魚類,受聲波照射時能產生較強的散射回波。有些生物有氣囊，對某些頻率的聲波能產生強烈的共振散射。1942年，美國發現了深海散射層，它常干擾主動聲吶的工作(見海洋聲學技術)。不同生物羣體在海洋中分佈的深度不同，散射層有時呈多層結構，每層的厚度一般為200～400米。在深海散射層散射頻譜中，有一個最強的散射頻率作為代表。不同的深海散射層有不同的代表性的散射頻率，例如：印度洋400米深處有5千赫的散射層；赤道附近有位於1700米深處的3.5千赫的低頻散射層；北大西洋400米深處有13千赫散射層,600米深處有7千赫散射層,850米深處有5.5千赫散射層。因為生物有趨光性，所以深海散射層一般都有晝夜移棲的現象，晝降夜升，並且黑夜的散射強度比白天大。通常用柱面波散射強度（簡稱柱強度）Sc來描述深海散射層對聲波的散射性能： 其中z是深度,z1和z2分別是深度的下界和上界;SV(z)是這個區間內的散射程度;ps是離單位散射體中心1米處的散射聲壓；pi是在單位散射體上入射的平面波的聲壓。各大洋測得的柱面波散射強度與所在的緯度、區域、季節、散射層所在深度、探測儀器發射的聲波頻率和組成深海散射層的動物區系的成分有關。海洋中不同的生物體羣的活動規律和空間分佈的特徵不同，往往同某種大尺度的環境條件有關，故可把深海散射層的探測作為研究海洋生態學和監測海洋環境的一種手段。

深海聲波散射層 Deep-scattering Layers

在回聲深度記錄儀上所記錄的海洋中的特定的反射層。

這一層對於聲波通常以散射的方式進行反射，該層反射的聲波記錄遠沒有海底反射的聲波記錄那樣有清晰的輪廓。

深海聲波散射層的特點之一就是以一日為週期的移動：在夜間這一層幾乎移動到海面，而在白天通常移動到200 米到600 米的深處。在所有大洋中都存在着這樣的層。

顯然，這一層是由各種生物形成的。從這一層的特點來看，這些生物必定會游泳，數量非常多，而且能反射聲波。魷魚、魚以及被稱為燐蝦（euphausids）的蝦類甲殼動物，都具備這些特點。

然而，深海聲波反射層似乎主要是由燐蝦形成的。

聲波和光波在海水中傳播制約的因素很多，其中生物的數量、分佈、植 物的光合作用、動物的發聲和發光等生物學現象，都對海水中聲、光傳播產 生影響。

一、散射層及其生態特點 在大洋深層水域中普遍存在由生物聚集的水層，簡稱深海散射層

(deepscatteringlayer)。其中較密集的浮游動物和游泳動物（如頭足類、魚類），對聲波能產生較強的散射回波，有些動物有氣囊、魚鰾，對某些頻率的 聲波產生強烈的共振反射聲波，從而對海水中聲波的傳播起着阻礙或干擾作 用。散射層的研究，有利於魚羣分佈的探索，對捕撈有一定指導意義。

(一)散射層的形成

從散射層的特點和分佈來看，浮游動物是散射層的主要形成者，因為不 少浮游動物，特別是磷蝦類和管水母類，具有分佈廣、數量大，並常密集在 一起的現象，而更突出的是，它們一般都有晝夜鉛直移動的特性。近年來， 通過更多的海上調查研究發現，有些游泳動物如魚類(燈籠魚等)、頭足類(烏 賊等)和蝦類(櫻蝦等)，特別是燈籠魚，在散射層的形成中也起着相當重要的 作用。

(二)散射層的生態特點

1.平面分佈：散射層的平面分佈很廣，這和浮游動物，特別是與磷蝦類、 管水母類的廣泛分佈有關。當然，其分佈不均勻，例如，散射層在太平洋到 處都有，而在南極海只有零星分佈。

2.鉛直分佈：散射層的深度隨海區而異，這跟各海區的深度和生物組成 不同有關。例如，在美國西岸的加利福尼亞州沿海為 280～460m，在太平洋 熱帶和亞熱帶海域為 280～830m，在北冰洋為 25～200m，在大西洋東部海域

為 350～600m。上述深度一般指白天的情況。

3.晝夜鉛直移動：散射層的深度具有晝夜鉛直移動的特點。這與浮游動 物，特別是浮游甲殼動物的橈足類、磷蝦類等存在晝夜鉛直移動行為有關。 散射層中的浮游動物，傍晚(約日落後 1 小時)上升，黎明後下降，致使散射 層上下移動。例如，美國東岸的新英格蘭南部海域的散射層，白天深度為

330～390m，夜晚上升到 50～60m。有些磷蝦為黎明上升，傍晚下降，散射層 的深度也隨之改變。散射層一般只有一層，但在晝夜鉛直移動過程中，常會 分裂為上下兩層，其中較深的一層能鉛直移動，而較淺的一層常不移動，偶