作为深海环境中广泛存在的中尺度现象,中尺度涡极大地影响着海洋环境的温盐结构,进而影响声传播特性,人们尚未完全掌握相关的声学扰动和起伏,反之如何采用声学方法有效地进行中尺度涡监测则一直是研究难点.分析和描述中尺度涡环境下的声传播规律,开展基于声学方法的中尺度涡监测一直是人们关注的研究内容.除了声传播时间扰动等传统声学方法外,人们希望在分析和描述中尺度涡环境下的声传播规律的基础上,借助于某些声学变量如波导不变量等开展相关研究.基于射线理论和简正波理论的等效性,利用简正波水平干涉结构距离上的周期性与射线水平跨距相等的特点,采用射线稳定性参数和波动不变量描述了深海环境下的声传播特性,分析了冷涡环境下射线稳定性参数和简正波散射矩阵的等效性.利用海洋模型的数据同化结果,结合远距离射线模型声传播仿真结果,分析了南海东北部海域冷涡环境下射线稳定性参数的时变特性.结果表明,当冷涡缓慢通过声传播断面,造成声速场水平分布的微弱扰动时,射线稳定性参数结构清晰地呈现出相应的变化.与波导不变量相比,射线稳定性参数结构较稳定,能够有效反映海洋环境的时空变化特性,在深海海洋环境的声学监测应用方面具有极大潜力.