淺海聲學研究低頻聲波在大陸架海域中的傳播和散射問題。《淺海聲學原理》展示了截至2010年之前美國和俄羅斯兩國學者在淺海聲學領域新的理論和試驗研究成果。作者對確定性和隨機介質中的聲傳播理論、海底混響、海洋噪聲、聲學逆問題、聲信號處理、海上聲學試驗等淺海聲學研究所涉及的各個領域，以及與之密切相關的物理海洋學、海底地質學等學科進行了深入的論述。全書內容系統、全面，理論、模型與試驗相容，是一部反映淺海聲學研究高水平的學術專著。
當今世界，國際戰略格局正在發生深刻變化。傳統安全和非傳統安全威脅因素相互交織，霸權主義、強權政治有新的表現，恐怖主義、極端主義、民族分裂主義此起彼伏，和平與發展的車輪在坎坷的道路上艱難前行。
發端于20世紀70年代的世界新軍事變革，從醞釀、產生到發展，經歷了近四十年由量變到質變的過程。海灣戰爭、科索沃戰爭、阿富汗戰爭及伊拉克戰爭這幾場高技術條件下局部戰爭確定了世界新軍事變革的發展軌跡和基本走向，展現了未來信息化戰爭的主體框架。這場新軍事變革就是一場由信息技術推動，以創新發展信息化的武器裝備體系、軍隊編制體制和軍事理論為主要內容的世界性軍事變革。
世界軍事變革大勢促使軍隊改革步伐加快。世界范圍的軍事變革正在加速推進，這是人類軍事史上具有劃時代意義的深刻變革。美國憑借其超強的經濟和科技實力，加快部隊結構重組和理論創新，大力研發信息化武器裝備，積極構建數字化戰場與數字化部隊。目前正大力深化軍事轉型建設，通過發展航空航天作戰力量等40多項措施，進一步提高軍隊信息化程度和一體化聯合作戰能力。俄軍也以壓縮規模、優化結構、組建航天軍、爭奪制天權等為重點，全面推行軍事改革，著力恢復其強國強軍地位。英、法，德等歐洲國家和日、印等亞洲大國，則分別推出軍隊現代化綱領，努力發展最先進的軍事科技，謀求建立獨立自主的信息化防務力量。
世界新軍事變革的發展趨勢是：在人才素質方面，加速由簡單操作型向復合知識型轉化；在軍事技術方面，加速由軍事工程革命向軍事信息革命轉化；在武器裝備方面，加速由機械化裝備向信息化裝備過渡；在戰爭形態方面，加速由機械化戰爭向信息化戰爭轉變；在作戰理論方面，正在醞釀著全方位突破；在軍事組織體制方面，正朝著小型化、一體化、多能化的方向發展。此外，諸如戰爭本質、軍事文化、軍事法規等方面都在悄然發生變化。
胡錦濤同志指出：“我們要加強對世界新軍事變革的研究，把握趨勢、揭示規律，采取措施、積極應對，不斷加強國防和軍隊現代化建設，為全面建設小康社會、加快推進社會主義現代化提供可靠的安全保障。”今天的人民海軍正承擔著完成機械化和信息化建設的雙重歷史任務，時不我待，形勢逼人，必須順應潮流，乘勢而上，積極推進中國特色軍事變革，努力實現國防和軍隊現代化建設跨越式發展。
信息時代的人民海軍，責無旁貸地肩負著國家利益拓展、保衛領土完整的歷史重任，我們只有以大膽創新和求真務實的精神全面推進軍事技術、武器裝備、作戰理論、體制編制、人才培養等方面的變革，才能趕上時代的步伐，逐步縮小與西方強國之間的差距，最終完成信息化軍隊建設的重大任務，打贏未來的信息化戰爭。
根據海軍現代化建設的實際需求，二OO四年九月以來，海軍裝備部與海軍工程大學以高度的政治責任感和思想敏銳性，組織部分學術造詣深、研究水平高的專家學者，翻譯出版了《海軍新軍事變革叢書》。叢書著重介紹和闡釋世界新軍事變革的“新”和“變”。力求講清世界新軍事變革進入質變階段后的新變化、新情況，講清信息化戰爭與機械化戰爭、信息化軍隊建設與機械化軍隊建設在各個領域的區別和發展。
Boris Katsnelson出生在俄羅斯的庫爾斯克。1972年，他從沃羅涅日州立大學獲得物理學學士學位，1976年從沃羅涅什大學獲得理論物理學博士學位。之后，他在沃羅涅茨大學的物理系擔任高級科學家，之后擔任教授。Valery Petnikov出生于俄羅斯莫斯科，畢業于莫斯科國立大學。他獲得了俄羅斯科學院物理和數學研究所物理學博士學位。1975年至1979年，在蘇聯科學院地球物理研究所工作。1998年，他加入俄羅斯科學院(莫斯科)普通物理研究所波浪研究中心，擔任同一實驗室的負責人。James Lynch 于1972年從史蒂文斯理工學院獲得物理學學士學位，1978年獲得德克薩斯大學奧斯汀分校物理學博士學位。1978年至1981年，他在德克薩斯大學奧斯汀分校(ARL/UT)的應用研究實驗室工作了3年，之后加入了伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)的科研人員，目前擔任應用海洋物理和工程系的資深科學家，研究的領域是海洋聲學和聲學海洋學。
程廣利，畢業于海軍工程大學振動與噪聲研究所，現目前在海軍工程大學電子工程學院任教，主攻海軍水聲技術專業。目前已在各大核心期刊發表多篇專業論文。張亞蕾 ，現目前在海軍工程大學電子工程學院任教，主要研究水下工程。
第1 章 什么是淺海聲學 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
1．1 淺海與深海的區別 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
1．2 淺海聲學的過去與現狀 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4
1．3 淺海聲學的未來 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12
1．4 以往研究熱點――回顧與更新 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 16
第2 章 沿岸海洋學、地質學和生物學 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20
2．1 作為聲波導的沿海 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20
2．2 海水特性：沿深度分層及季節性變化 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 22
2．3 水平分層及其變化：鋒面、渦旋、表面聲道和風暴潮 ．．．．．．．．．．．．．．．．．． 27
2．4 海洋表面動力學：表面波 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36
2．5 海洋中的動力學過程：潮汐和內波 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38
2．6 沿岸內波試驗研究 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 48
2．7 沿岸地理學和地球物理學 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 57
2．8 沉積層的聲學特性 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 62
2．9 海底粗糙度 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 70
2．10 固態及多成分分層海底模型 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 73
2．11 沿岸生物的聲學特性 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 78
第3 章 聲傳播理論基礎 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 87
3．1 吸收邊界分層波導中的點源聲場．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 87
3．2 Pekeris 模型 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 94
3．3 擾動理論和WKB 法 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 103
3．4 射線聲場及射線-簡正波關系 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 111
3．5 淺海局部非均勻波導中的模式耦合 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 121
3．6 淺海緩變非均勻波導中的模式耦合 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 126
3．7 淺海中的水平折射（三維問題） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 133
3．8 拋物方程 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 147
第4 章 解釋波導傳播特性的樣例 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 155
4．1 常見傳播損失實例（含淺海聲衰減的簡化理論） ．．．．．．．．．．．．．．．． 155
4．2 固態、多成分、多孔彈性及分層海底模型的簡化描述 ．．．．．．．．．．．．．．．． 167
4．3 最佳頻率 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 172
4．4 聲場的干涉結構和干涉不變量 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 176
4．5 淺海波導中聲信號的頻散 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 182
4．6 波導中聲場的平均表征 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 192
第5 章 隨機非均勻淺海中的聲場 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 203
5．1 不同種類隨機非均勻的結構和模型 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 203
5．2 用相干和非相干分量描述隨機聲場 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 207
5．3 模間相互作用方程 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 208
5．4 聲強方程 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 214
5．5 擴散方程和平均衰減規律 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 219
5．6 幾個例子 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 223
5．7 出現本底內波時的聲場起伏．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 233
5．8 聲強起伏的模型與統計特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 241
第6 章 淺海中的低頻海底混響 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 250
6．1 海底對聲波的后向散射 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 250
6．2 規則波導中海底混響的模式理論 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 256
6．3 低頻海底混響的數值仿真 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 261
6．4 用擴展陣研究遠程混響 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 265
6．5 隨機非均勻波導中的遠程混響 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 271
第7 章 逆問題 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 279
7．1 一般考慮：線性逆問題 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 279
7．2 海底與海水對?q1 及求逆影響的比較 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 285
7．3 廣義逆的解及誤差，及來自科珀斯?克里斯蒂的例子 ．．．．．．．．．．．．．．．． 291
7．4 用多種數據類型反演非線性海底特性的范例 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 299
7．5 寬帶試驗以及海底參數與頻率的關系 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 305
7．6 利用環境噪聲源反演海底地聲參數 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 314
第8 章 信號處理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 321
8．1 數據處理技術的原理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 321
8．2 淺海中的匹配場處理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 329
8．3 淺海中聲場的空間相干性和陣列信號增益 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 340
8．4 模濾波 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 349
8．5 淺海聲場中的時間反轉鏡 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 364
8．6 聲學不確定性 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 374
第9 章 淺海噪聲場 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 381
9．1 噪聲源模型：一般方程 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 381
9．2 波導中海面噪聲源聲場的連續譜和離散譜之間的關系 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 392
9．3 海底吸收系數的頻率特性對噪聲譜的影響 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 396
9．4 聲場垂直指向性及隨機非均勻性的影響 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 399
9．5 聲速剖面對噪聲強度垂直分布的影響 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 410
第10 章 淺海聲學設備和試驗考慮事項 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 416
10．1 用于大尺度聲學監測的頻段 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 416
10．2 低頻聲源 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 418
10．3 聲接收陣及大陸架上的大范圍聲學觀測試驗設計 ．．．．．．．．．．．．．．．．． 432
第11 章 未來 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 443
11．1 簡介 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 443
11．2 物理海洋學 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 443
11．3 海底聲學特性 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 447
11．4 聲傳播理論和建模的新方向 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 449
11．5 與隨機效應有關的物理現象 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 450
11．6 反演問題 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 451
11．7 信號處理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 453
11．8 海洋學、聲學設備和調查方法的最近和未來進展 ．．．．．．．．．．．．．． 455
附錄A 波與信號 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 458
A．1 解析信號和波 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 458
A．2 表面波 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 464
A．3 內波 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 472
A．4 聲波 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 482
附錄B 點源聲場的模式分解（格林函數） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 488
附錄C 模式耦合方程 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 496
附錄D 經驗正交函數 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 501
附錄E 波導中的局部非均勻散射：整體描述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 507
附錄F 半空間中的平面波反射 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 514
參考文獻 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 518
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