2023年1月4日，中科院前沿科学与教育局组织专家对声学所承担的前沿科学重点研究计划项目“次声波在海洋中传播规律及其应用”进行了验收。中国科学院前沿科学与教育局业务主管贺鹏出席，党委书记/副所长倪宏、科技发展部副主任李剑剑、声场声信息实验室主任王海斌研究员及项目组承研人员参会，张仁和院士通过视频会议系统参加会议。会议组成了由杨德森院士为组长的验收专家组对项目进行了验收把关，专家组听取了项目总结报告，审阅了相关资料，经认真质询和讨论，一致同意通过项目验收。
会议现场
向甚低频乃至更低频段拓展是海洋声学学科及其应用的重要发展方向和前沿研究领域。“次声波在海洋中传播规律及其应用”项目由声场声信息实验室张仁和院士和周士弘研究员共同负责。项目针对海洋中次声波传播机理、规律及其背景场特性以及平台结构振动冲击与湍流相互作用激发次声特征机理与规律两个方面的关键科学问题，在海洋次声地声传播、船舶辐射噪声与海洋甚低频波动相互作用、航行物体特低频绕流场与外部声场相互作用、水下次声实验等方面取得了具有的理论指导和实际应用价值的重要创新性成果，有力推动了水下次声学研究及其与海洋地震波动力学、航行物体流体力学等学科的交叉研究发展。
通过研究，研究人员建立了复杂分层海底和底质特性环境二维次声传播理论及计算模型，初步了解了海洋地声传播机理，给出了地声界面波、首波和体波相对水中声波的能量和频率关系，对地声探测应用具有指导意义。
项目组发现了船舶辐射噪声受海面波动作用产生甚低频伴随调制线谱现象，建立了动态波动海面条件下伴随调制线谱特征仿真模型，揭示了船舶辐射噪声信号与起伏涌浪等海洋重力波之间产生波-波相互作用的普遍规律，为解决基于甚低频伴随调制特征的声源分类提供了新的思路。
项目组建立了典型航行物体绕流场与声场相互作用导致时变多普勒频移的计算模型，解释了信号场频率起伏特征与深度变化的内在关系，提取了绕流场与声波相互作用的特低频幅度调制特征，揭示了声波信号与扰流场（特别是垂直起伏）等重力波之间产生波-波相互作用的机理，为基于航行物体绕流起伏场次声频调制特征的声源检测与分类应用提供了新的思路，为今后突破极微弱水下声源远程检测瓶颈提供了新的研究方向。
在海洋地声传播特性研究中，研究人员还首次实验观察到具有特殊频散特征的深海低声速沉积层传播信号，建立了沉积层简正波截止频率与沉积层厚度、声速等海底参数的关系公式，提出了基于沉积层简正波频散特征、能量特征与水声声场联合的地声反演方法，显著提高了参数敏感度和反演效率，为深海海底地声参数反演获取提供了有效技术途径。
该项目在南海典型浅海和深海环境中共完成4次次声波传播海上实验和5次水下噪声次声特征采集实验，获取了大量第一手宝贵数据资料。发表学术论文36篇，其中SCI/EI论文20篇；申请专利11项，已授权7项。
代表性论文：
1. 徐东, 李风华, 郭永刚, 王元，海面波浪谱对深海低频环境噪声的影响，声学学报，2018, 43(2),137-144
2. Shuyuan Du, Jingpu Cao, Shihong Zhou, Yubo Qi, Lei Jiang, Yongfeng Zhang and Changcheng Qiao，Observation and inversion of very-low-frequency seismo-acoustic fields in the South China Sea，J. Acoust. Soc. Am.，2020, 148(6), 3992-4001
3. Jingpu Cao, Yubo Qi, Shihong Zhou, Shuyuan Du, Zhaohui Peng, Yongfeng Zhang, and Changcheng Qiao, Anomalous dispersion observed in signal arrivals at a deep-sea floor receiver, JASA Express Lett., 2021, 1(7), 076004
4. 王颖，王学峰，周士弘, 赵晨, 赵俊鹏 杨勇, 非水平海底情况下海底地震波时域有限差分数值模拟, 物理学报, 2021, 70(22), 224303
5. 张地，周士弘，戚聿波，杜淑媛, 海面动态波导引起的船舶辐射噪声线谱伴随调制特性, 声学学报, 2022, 47(5), 603-611