次聲波是頻率在20Hz以下的聲波，它頻率低、傳播衰減小，傳播距離可達(dá)幾百甚至上千公里。很多自然和人為事件都可以產(chǎn)生次聲波，例如地震、海嘯、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害以及高鐵運(yùn)行、火箭發(fā)射等。根據(jù)探測(cè)到的次聲波，人們可以對(duì)不同事件進(jìn)行分析，獲取事件發(fā)生的位置、性質(zhì)等，是一種監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害等事件發(fā)生和發(fā)展的有效方法。但是，由于次聲波受環(huán)境影響較大，對(duì)次聲波源的定位及定性分析會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。為了減少這種誤差，在次聲信號(hào)分析時(shí)須考慮次聲波傳播的影響。
　　基于球坐標(biāo)的三維哈密頓軌跡追蹤方法，中國科學(xué)院聲學(xué)研究所噪聲與振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的滕鵬曉、呂君等人提出一種基于次聲射線傳播模型的次聲源高度定位算法，建立了一個(gè)次聲傳播軌跡反演的理論模型，可以減小次聲源的定位誤差。相關(guān)研究成果6月28日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊The Journal of the Acoustical Society of America。
　　研究人員首先使用MSISE00模型和HWM93模型獲取北京地區(qū)夏季和冬季不同高度處的有效聲速，然后用傳統(tǒng)的模型模擬位于北京的次聲源發(fā)出的次聲傳播路徑，用以校驗(yàn)反演模型，最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，理論定位得出的高度與真實(shí)值非常近似，從而證明了傳播軌跡反演算法的可行性。
　　研究人員基于兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)提出該模型：一是射線追蹤數(shù)值模型的建立，二是基于HARPA(Hamiltonian Acoustic Ray-tracing Program for the Atmosphere)模型的傳播軌跡反演算法。HARPA是一個(gè)全三維射線模型，通過接入大氣風(fēng)和溫度的連續(xù)三點(diǎn)作為次聲源，并將事件發(fā)生時(shí)風(fēng)場模型中的風(fēng)速矢量反向作為模型中的風(fēng)場模型，從而反演得到次聲源的高度。
　　研究人員利用該算法驗(yàn)證了2014年11月5日發(fā)生在內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟的流星事件，與美國NASA公布的結(jié)果相比，計(jì)算得到的流星爆炸高度相對(duì)誤差為25.53%，位置經(jīng)緯度計(jì)算誤差為0.25o。比傳統(tǒng)定位算法計(jì)算誤差小。
　　論文鏈接
　　HARPA模型得出的次聲源高度為0，頻率為0.1Hz，時(shí)間為夏季的聲線路徑（圖/中科院聲學(xué)所）
　　傳播軌跡反演算法得出的流星爆炸位置（圖/中科院聲學(xué)所）