其實根據海洋環境引數的不同，海水的躍層其實分為溫躍層、鹽躍層、密度躍層、聲速躍層等，它們的形成原因不盡相同，因為在潛艇類小說或電影電視中，常見是因為海水上表面受光照和深層溫度不同而形成的溫躍層，大眾就普遍對躍層理解就是溫躍層。

由於海水的溫度、鹽度這些上下層的變化，就形成了在海水100m到200m左右會形成一個上下密度不同的地方，上下密度不同，初中物理都學過，介質不同波會產生折射和反射現象。聲波也如此，在躍層區域，聲波要透過這個地方就會發生折射和反射，穿透後聲波的能量因為反射的緣故，就會大大降低，對水面艦艇的聲納相當於產生了很大的一個削弱。

因此潛艇一般在執行對水面艦艇的監視時或擺脫水面艦艇的追蹤時，會選擇快速越過躍層後下潛靜音航行。

當然各個海域的躍層是不同的，有的沒有，有的較淺，有的較深，因此對作戰區域的海圖測量繪製的一個重點就是測量收集躍層資料。這也是我國一般對外國艦艇闖入我國領海進行非法測繪進行嚴厲攔阻的原因之一。

海水溫度（sea-watertemperature）是表示海水熱力狀況的一個物理量，海洋學上一般以攝氏度（℃）表示，測定精度要求在±0.02℃左右。海水溫度體現了海水的熱狀況。 太陽輻射和海洋大氣熱交換是影響海水溫度的兩個主要因素。海流對區域性海區海水的溫度也有明顯的影響。在開闊海洋中，表層海水等溫線的分佈大致與緯圈平行，在近岸地區，因受海流等的影響，等溫線向南北方向移動。海水溫度的垂直分佈一般是隨深度之增加而降低，並呈現出季節性變化。

光線在穿越不同介質時會發生反射和折射，從而製造很多神奇景象。

比如我們都聽說過的“海市蜃樓”，就是因為沙漠和海洋表面空氣溫度受環境影響從下到上急劇變化，空氣密度隨之改變。光線從其中穿過時發生折射，從而使遠處物體光線進入眼中，形成海市蜃樓。

還有當我們把筷子插入水中時，會發現筷子看起來比實際位置高，好像折斷了一樣，這也是由光線折射造成的。

聲音是一種機械波，與光線一樣在不同介質中傳播時也會發生折射、反射，從而為潛艇隱身奠定了物質基礎。

從海平面到深邃海底，海水並不是均勻一致的。它受季節、洋流、緯度、鹽份、地理環境等諸多因素影響，像一個奶油蛋糕那樣分成許多層。

太陽光照的熱量絕大部分被表層海水吸收，白天吸熱晚上放熱，溫度較高。在海水對流和海浪作用下，近表面海水形成一個溫度比較一致的混合層，厚度約100米左右。

再往下從100米~1000米之間，海水溫度隨深度增加而急劇下降。從下圖我們可以看出：

深度約100米處，海水溫度大約在20℃以上；到1000米深度時，海水溫度已降到6~8℃左右。

而1500米以下的深水區，溫度變化就很小了，基本保持在冰點以上到4℃之間。

冷暖兩層海水交界處溫度急劇變化，兩側海水密度差異明顯，中間這十幾米到幾十米的薄薄水層就被稱為“溫度躍變層”，也叫“溫躍層”。當聲波穿越溫躍層時，因兩側介質不均勻，聲波就不再沿直線傳播而發生折射。

溫躍層在全球分佈很不均勻，受深度、季節、緯度變化影響很大。隨季節變化的叫“季節性溫躍層”，多分佈在水下100~200米之間，有些地區夏季也會在15~20米之間出現溫躍層。

不隨季節變化的叫“永久性溫躍層”，一般在水下1000~2000米範圍內。

熱帶地區溫躍層穩定，有很多是半永久性；溫帶地區季節明顯、溫差大，所以溫躍層時有時無，變化多端；極地地區終年嚴寒，海水從上到下都很寒冷，海面上還有一層海冰隔絕熱量，所以溫躍層很淺，或幾乎沒有。

聲波經過溫躍層時會發生強烈折射，同時損失大量能量，聲吶探測距離顯著減小，無法發現溫躍層另一側的敵方潛艇。

要想發現溫躍層另一側的潛艇，水面艦艇需要拖拽聲吶或變深聲吶，將其放到與潛艇同側才能在較遠距離上發現它。潛艇對潛艇也是同理，處於溫躍層兩側的潛艇彼此之間都很難發現對方，只有在同一側才能遠距離發現。

夏季時海水錶層溫度高、深層水溫低，聲波穿越海水時向下方彎折，形成聲影區。這時敵方潛艇近在咫尺，聲納也很難發現它。

到了冬天，表面海水接觸大氣溫度下降很快，溫度比下層海水還低，聲波穿越海水時向上彎折，到達海平面後再反射回來，偵測距離比夏天遠。若此時潛艇在深海中躲避，聲吶就無法發現它。

潛艇上都裝著水深溫度計，記錄不同深度的海水溫度。透過觀察溫度變化，就可以尋找到附近的溫躍層，作為隱身戰鬥的良好場所。

海洋中除廣泛存在的溫躍層外，還有很多其他因素導致聲音折射，如海洋鋒、中尺度渦旋、內波等。

海洋鋒，是特性明顯不同的幾種水體間的狹窄過渡帶。例如兩股寒流、暖流交界處，兩側海水溫度、鹽份差異很大，聲波穿越時就會發生水平方向彎折，方位差可達10度左右。潛艇可以利用這種水平彎折躲避聲吶搜尋。

　▲阿拉加斯加地區的冰川融化淡水與海水分界線

海洋中還有各種大小不等的中尺度渦旋。渦旋內外水體溫度、鹽度差別也很大，能顯著改變聲波轉播方向，幫助潛艇隱身。

此外，海洋內波導致溫躍層上下起伏，聲音穿過時能量大幅衰減，背景嗓聲能輕鬆遮蔽潛艇嗓聲，隱身其中的潛艇很難被發現。

▲波幅巨大的海洋內波影像

總之，潛艇就是利用聲波在不同介質間的折射、反射現象，躲避敵方聲吶搜尋的。同時，這種現象也能形成水聲通道和聲音匯聚區，合理利用可以偵聽到幾十海里甚至上百海里外的敵方聲音，是潛艇偵察和通訊的重要方式。

要想利用溫躍層獲得隱身、監聽優勢，需要對海洋環境極其瞭解。這依賴於平時不間斷的海洋測量，全面記錄和分析各種海底地形、洋流、溫度、鹽度等資訊，才能在戰時搶佔主動，擊敗敵人。