我们都知道声音会传播。声音在空气中的传播速度约为每秒340米，每秒只有3个足球场的长度。而在水下声音传播得多快？声音在海水中传播速度约为每秒1500米。这大约相当于一秒钟内15个足球场的长度。

不幸的是，答案并不是那么简单。海水中的声速不是一个恒定值。它在不同地方、不同季节、不同时间和不同水深都有微妙的变化（百分之几）。尽管声速的变化不是很大，但它们对声音在海洋中的传播有重要影响。

1826年在瑞士日内瓦湖，物理学家让-丹尼尔·科拉多（Jean-Daniel Colladon）和数学家查尔斯-弗朗索瓦·斯特尔（Charles-Francois Sturm）进行了第一次记录下来的尝试，以确定水中的声速。在他们的实验中，水下钟与第一艘船上火药的点火同时敲响。在第二艘船上，距离10英里处观察到了钟声和火药的闪光。他们用火药闪光和声音到达第二艘船之间的时间来计算水中的声速。科拉多和斯特尔用这种方法相当准确地确定了水中的声速。

什么使声速发生变化？它受到温度、盐度和压力的海洋变量的影响。我们可以通过关注海洋中的一个点来观察这些变量对声速的影响。这里是一个位于赤道与北或南回归线之间深海开放海洋站点的基本剖面图。随着水深的增加，温度会降低，盐度和压力则增加。这里我们指的是由于上覆水重量而产生的海洋压力（平衡压力），而不是与声波相关的压力，后者的压力要小得多。通常情况下，温度通常随着深度的增加而降低，盐度可能会随着深度的增加而增加或减少，而压力总是随着深度的增加而增加。

开阔海洋获取的温度、盐度和压力变化的深度剖面

从这些资料中可以清楚地看出，温度变化很大，从中纬度地区表面附近的20摄氏度（°C）降低到海底附近的2摄氏度（°C）。另一方面，盐度变化很小，从34到35实用盐度单位（PSU），大约从34到35千分之一（ppt）。最后，压力变化很大，从表面的0增加到海底的500大气压（atm）甚至更多。

水中的声速随着水温、盐度和压力（深度）的增加而增加。每种属性变化时声速的近似变化是：

温度 1°C = 4.0 米/秒
盐度 1PSU = 1.4 米/秒
深度（压力） 1公里 = 17 米/秒

这是中纬度深海典型的速度剖面。

水中的声速剖面图

声速在表层附近降低是由于温度的降低。表层的声速快是因为阳光加热了海洋的表层，使得温度高。随着深度的增加，温度变得越来越冷，直到达到一个近似恒定的值。由于温度现在是恒定的，水的压力对声速的影响最大。因为压力随着深度的增加而增加，所以声速也随着深度的增加而增加。在大多数海洋地区，盐度对声速的影响远小于温度或压力。这是因为盐度对声速的影响较小，而且开阔海洋中的盐度变化也较小。在近岸和河口在盐度变化很大的地方，盐度对水中的声速有更重要的影响。

了解声音在海洋中传播的方式非常重要，这高度依赖于海洋的条件。中纬度地区约1000米深度的声速最小值形成了一条声波通道，使声音能够在海洋中长距离传播，这部分就是常说的 SOFAR通道（深海声道）。