几十年前，美国拉蒙特地质实验室的科学家在南澳大利亚沿海做实验时，向海洋中投掷了一枚深水炸弹，结果发现，爆炸产生的声波，三个多小时后传到了北美洲的百慕大群岛，行程达19200千米。这个实验证实了声波在海水中传播的速度是很快的，达到了每小时5000多千米，也就是每秒钟1500米左右。但是，声波在海洋中为什么能传播这样远的距离，当时却没有人能说清楚。这个问题一直到后来人们发现了水下声道后，才得到了圆满地解释。
传声本领强大的海水
那么，什么是水下声道？它是怎样形成的呢？
大家知道，水是一种很好的传声物质，尤其是海水，传声本领更强。声波在海水中的传播速度的大小，跟温度和压力密切相关。温度高，声速就大；温度低，声速就小；同样，压力大，声速也大；压力小，声速也小。由于海洋中各处的温度和压力不同，所以声波在海洋中各处的传播速度实际上是不同的。科学家早就探明，海洋中海水的温度是从海平面向下随着深度的增加逐渐降低的，在到达一定温度后才不再变化；但随着深度的继续增加，压力却越来越大。这样，当声波在海洋中传播时，它的传播速度在不同深度的层面上也就有所不同，并且这种变化呈现出一种规律：从海平面向下随着温度的不断降低，速度逐渐在减小；然后又随着压力的不断增加，速度在逐渐加大。很显然，在海洋中有一层海面，声波在那里的传播速度最小，我们把它叫做声道轴面。
现在设想有一枚炸弹在海水中爆炸，我们来看一下它所产生的声波是怎样向前传播的。假定炸弹爆炸地点在海洋上部，由于那里上层水温高，声速大，越往下水温越低，声速也越小。所以根据声波弯射原理，它的传播路线要向前下方弯曲。当声波越过声道轴面一进入海洋下部，情况便发生了变化。由于这里上层压力小，声速也小，而越往下压力越大，声速也就越大，所以声波的传播路线变成了向前上方弯曲。当声波越过声道轴面再进入上部海面，它又要向前下方弯曲。如此反反复复，声波就像扭秧歌一样，沿着声道轴面上下弯弯曲曲地前进。科学家把海洋深处这条传播声波的宽广大道，叫做水下声道。实验观测表明，声波在水下声道中传播时，就像在管道中传播一样，能量损耗最小，因而传播的最远。大洋中的水下声道，大约在海面下几百米到一千米的深处。
水下声道发现后，人们很快为它派到了用场。假如，当远航的船只出现事故时，可以通过向深海中投掷炸药作为呼救信号，设在水下声道的测声站接到爆炸产生的声波后，便可采取措施组织营救。目前，科学家还利用设在不同方位的水下声道测声站，准确地确定导弹或宇宙飞船溅落海面的位置。水声许多专家认为，20世纪70年代应该以人类向海洋——我们食物资源的最重要来源——的大进军为标志。他们引证说，地球70％的表面被水覆盖。但是很遗憾，在陆地上为我们忠实而又准确地服务的通讯通道，也就是或者以光的形式，或者以无线电波形式出现的电磁辐射的利用，在水下却受到限制，因为信号在水下传播距离很小，不超过几米。不过，如果说电磁波从空气中转入水中迅速衰减，那么，对声波来说，情形却正好相反。因为声音在水中比在空气中更易传播。因此，人可以利用声波，透过大洋的黑暗“观看”。渔夫、海洋学家和潜水员用声波装置武装起来，就能毫无困难地为自己在海洋中开辟道路。
