Wasserschall
Während zur Aufklärung und Informationsübermittlung im Überwasserbereich elektromagnetische Wellen aller Art genutzt werden,von langen Radiowellen über Radar- und Mikrowellen bis hin zum kurzwelligen Licht, ist das Wasser der Weltmeere für magnetische Strahlung nahezu undurchlässig. Am weitesten, aber auch nur deutlich unter 100 Meter, reicht noch das sichtbare Licht. Daher ist Schall dereinzig geeignete Informationsträger für weit reichende Unterwasserkommunikation und Detektion. Je tiefer der Ton, desto größer ist die mögliche Reichweite, im Extremfall halb um den Erdball. Um allerdings die Unterwasserszene mit Schall zu „beleuchten“ und ein Bild einzufangen, benötigt man sehr hohe Frequenzen, deren Reichweite wiederum sehr begrenzt ist.Der Kompromiss hinsichtlich Reichweite und Abbildungsgenauigkeit ist für jede Anwendung neu zu definieren. So benötigt man für die Unterseebootsuche Frequenzen im hörbaren Bereich mit dementsprechend großen Wellenlängen. Mit nachgeschleppten langen akustischen Antennen kann die Richtung, aus der ein Schallsignal kommt oder reflektiert wird, bestimmt werden. Zur Detektion kleiner Objekte, etwa von Minen, sind nur Ultraschallfrequenzen geeignet. Dabei lässt sich die abgestrahlte Energie mit vertretbarem technischen Aufwand zu einem engen Strahlbündeln, mit dem ein Gebiet abgesucht wird. In allen Fällen werden Verfahren benötigt, mit denen die empfangenen Signale bis an die physikalischen Grenzen heran nutzt. Signalverarbeitungsverfahren für Wasserschall werden, auch ermöglicht durch die stetig wachsende Leistungsfähigkeit von Rechnern, immer komplexer und spezieller.Viel stärker als Licht oder Radarstrahlen im Überwasserbereich wird Wasserschall durch Umweltbedingungen beeinflusst. Nur bei konstanter Schallgeschwindigkeit breitet sich Schall in alle Abstrahlrichtungen geradlinig aus. Mit Temperatur, Druck und Salzgehalt im Meer ändert sich die Schallgeschwindigkeit stark mit der Tiefe und oft merkbar mit der Horizontaldistanz. Im Ozean gelangt ein Schallsignal auf einem Bogen über tiefe Wasserschichten vom Sender zum Empfänger. Im Flachwasser gibt es meist gar keinen direkten Weg, auf dem der Schallüber mehrere Kilometer transportiert würde, sondern er gelangt dorthinnur über Reflexionen an der Oberfläche und am Boden. Er wird durch kleinste Luftblasen abgeschwächt und im Boden teilweise absorbiert, teilweise gestreut. Insgesamt sind die Umwelteinflüsse auf die Schallausbreitung so stark, dass ihre ungenügende Kenntnis oder gar Vernachlässigung zur groben Fehleinschätzung der Schallortungsbedingungen führt.
