SOSUS: Listening to the Ocean

IELTS Reading Practice • Passage + Full Questions • 150 Vocab • Full Explanations • Bản dịch tiếng Việt • Lưu tự động

Reading Passage

A The oceans of Earth cover more than 70 percent of the planet’s surface, yet, until quite recently, we knew less about their depths than we did about the surface of the Moon. Distant as it is, the Moon has been far more accessible to study because astronomers long have been able to look at its surface, first with the naked eye and then with the telescope—both instruments that focus light. And, with telescopes tuned to different wavelengths of light, modern astronomers can not only analyze Earth’s atmosphere, but also determine the temperature and composition of the Sun or other stars many hundreds of light-years away. Until the twentieth century, however, no analogous instruments were available for the study of Earth’s oceans: Light, which can travel trillions of miles through the vast vacuum of space, cannot penetrate very far in seawater.

B Curious investigators long have been fascinated by sound and the way it travels in water. As early as 1490, Leonardo da Vinci observed: “If you cause your ship to stop and place the head of a long tube in the water and place the outer extremity to your ear, you will hear ships at a great distance from you.” In 1687, the first mathematical theory of sound propagation was published by Sir Isaac Newton in his Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Investigators were measuring the speed of sound in air beginning in the mid seventeenth century, but it was not until 1826 that Daniel Colladon, a Swiss physicist, and Charles Sturm, a French mathematician, accurately measured its speed in water. Using a long tube to listen underwater (as da Vinci had suggested), they recorded how fast the sound of a submerged bell traveled across Lake Geneva. Their result—1,435 meters (1,569 yards) per second in water of 1.8°C (35°F)—was only 3 meters per second off from the speed accepted today. What these investigators demonstrated was that water—whether fresh or salt—is an excellent medium for sound, transmitting it almost five times faster than its speed in air.

C In 1877 and 1878, the British scientist John William Strutt, third Baron Rayleigh, published his two-volume seminal work, The Theory of Sound, often regarded as marking the beginning of the modern study of acoustics. The recipient of the Nobel Prize for Physics in 1904 for his successful isolation of the element argon, Lord Rayleigh made key discoveries in the fields of acoustics and optics that are critical to the theory of wave propagation in fluids. Among other things, Lord Rayleigh was the first to describe a sound wave as a mathematical equation (the basis of all theoretical work on acoustics) and the first to describe how small particles in the atmosphere scatter certain wavelengths of sunlight, a principle that also applies to the behavior of sound waves in water.

D A number of factors influence how far sound travels underwater and how long it lasts. For one, particles in seawater can reflect, scatter, and absorb certain frequencies of sound—just as certain wavelengths of light may be reflected, scattered, and absorbed by specific types of particles in the atmosphere. Seawater absorbs 30 times the amount of sound absorbed by distilled water, with specific chemicals (such as magnesium sulfate and boric acid) damping out certain frequencies of sound. Researchers also learned that low-frequency sounds, whose long wavelengths generally pass over tiny particles, tend to travel farther without loss through absorption or scattering. Further work on the effects of salinity, temperature, and pressure on the speed of sound has yielded fascinating insights into the structure of the ocean. Speaking generally, the ocean is divided into horizontal layers in which sound speed is influenced more greatly by temperature in the upper regions and by pressure in the lower depths. At the surface is a sun-warmed upper layer, the actual temperature and thickness of which varies with the season. At mid-latitudes, this layer tends to be isothermal, that is, the temperature tends to be uniform throughout the layer because the water is well mixed by the action of waves, winds, and convection currents; a sound signal moving down through this layer tends to travel at an almost constant speed. Next comes a transitional layer called the thermocline, in which temperature drops steadily with depth; as temperature falls, so does the speed of sound.

E The U.S. Navy was quick to appreciate the usefulness of low-frequency sound and the deep sound channel in extending the range at which it could detect submarines. In great secrecy during the 1950s, the U.S. Navy launched a project that went by the code name Jezebel; it would later come to be known as the Sound Surveillance System (SOSUS). The system involved arrays of underwater microphones, called hydrophones, that were placed on the ocean bottom and connected by cables to onshore processing centers. With SOSUS deployed in both deep and shallow waters along both coasts of North America and the British West Indies, the U.S. Navy not only could detect submarines in much of the northern hemisphere, it also could distinguish how many propellers a submarine had, whether it was conventional or nuclear, and sometimes even the class of sub.

F The realization that SOSUS could be used to listen to whales also was made by Christopher Clark, a biological acoustician at Cornell University, when he first visited a SOSUS station in 1992. When Clark looked at the graphic representations of sound, scrolling 24 hours a day, every day, he saw the voice patterns of blue, finback, minke, and humpback whales. He also could hear the sounds. Using a SOSUS receiver in the West Indies, he could hear whales that were 1,770 kilometers (1,100 miles) away. Whales are the biggest of Earth’s creatures. The blue whale, for example, can be 100 feet long and weigh as many tons. Yet these animals also are remarkably elusive. Scientists who wish to observe blue whales firsthand must wait in their ships for the whales to surface. A few whales have been tracked briefly in the wild this way but not for very great distances, and much about them remains unknown. Using the SOSUS stations, scientists can track the whales in real time and position them on a map. Moreover, they can track not just one whale at a time, but many creatures simultaneously throughout the North Atlantic and the eastern North Pacific. They also can learn to distinguish whale calls. For example, Fox and colleagues have detected changes in the calls of finback whales during different seasons and have found that blue whales in different regions of the Pacific Ocean have different calls.

G SOSUS, with its vast reach, also has proved instrumental in obtaining information crucial to our understanding of Earth’s weather and climate. Specifically, the system has enabled researchers to begin making ocean temperature measurements on a global scale—measurements that are keys to puzzling out the workings of heat transfer between the ocean and the atmosphere. The ocean plays an enormous role in determining air temperature; the heat capacity in only the upper few meters of ocean is thought to be equal to all of the heat in the entire atmosphere. For sound waves traveling horizontally in the ocean, speed is largely a function of temperature. Thus, the travel time of a wave of sound between two points is a sensitive indicator of the average temperature along its path. Transmitting sound in numerous directions through the deep sound channel can give scientists measurements spanning vast areas of the globe. Thousands of sound paths in the ocean could be pieced together into a map of global ocean temperatures and, by repeating measurements along the same paths over time, scientists could track changes in temperature over months or years.

H Researchers also are using other acoustic techniques to monitor climate. Oceanographer Jeff Nystuen at the University of Washington, for example, has explored the use of sound to measure rainfall over the ocean. Monitoring changing global rainfall patterns undoubtedly will contribute to understanding major climate change as well as the weather phenomenon known as El Niño. Since 1985, Nystuen has used hydrophones to listen to rain over the ocean, acoustically measuring not only the rainfall rate but also the rainfall type, from drizzle to thunderstorms. By using the sound of rain underwater as a “natural” rain gauge, the measurement of rainfall over the oceans will become available to climatologists.

Questions

Auto-save

Questions 1–4: True / False / Not Given

Do the following statements agree with the information in the reading passage? Choose TRUE, FALSE or NOT GIVEN.

  1. In the past, research on the Moon was much easier than research on the oceans.
  2. The light-based technology used to investigate the Moon can be employed effectively to study the oceans.
  3. Using sound waves to research ocean depths is more time-consuming than other methods.
  4. Hydrophone technology can detect the type of precipitation.

Questions 5–8: Which paragraph contains the following information?

Write the correct letter A–H. You may use any letter more than once.

  1. 5 Elements that affect sound transmission in the ocean
  2. 6 The relationship between global climate and ocean temperature
  3. 7 Examples of how sound technology helps research marine creatures
  4. 8 Similarities between underwater sound and light behaviour

Questions 9–13: Multiple choice

Choose the correct letter, A, B, C or D.

  1. 9 Who of the following is dedicated to the research of the speed of sound in water?
    A. Leonardo da Vinci   B. Isaac Newton   C. John William Strutt   D. Charles Sturm
  2. 10 Who explained that the theory of light or sound wavelength is significant in water?
    A. Lord Rayleigh   B. John William Strutt   C. Charles Sturm   D. Christopher Clark
  3. 11 According to Fox and colleagues, the change of finback whale calls occurs
    A. in different seasons   B. in various days   C. in different months   D. in different years
  4. 12 How does SOSUS help scientists inspect whales?
    A. Track all kinds of whales in the ocean
    B. Track many whales at the same time
    C. Track only finback whales in the ocean
    D. Track whales by using many separate devices
  5. 13 What could scientists inspect by monitoring along a repeated route?
    A. Temperature of the surface passed
    B. Temperature of the deepest ocean floor
    C. Variation of temperature
    D. Fixed data of temperature

Tab để chuyển ô • Dữ liệu sẽ được lưu tự động trong trình duyệt • Không phân biệt HOA/thường.

📚 150 Từ vựng chủ điểm (Âm học đại dương & Khí hậu) — có IPA & dịch

Nhấn để mở/đóng
Hiện / Ẩn danh sách
  1. ocean acoustics /ˈoʊʃən əˈkuːstɪks/ – âm học đại dương
  2. SOSUS (Sound Surveillance System) /ˈsoʊsəs/ – Hệ thống giám sát âm thanh dưới biển
  3. hydrophone /ˈhaɪdrəˌfoʊn/ – thủy âm kế (micro dưới nước)
  4. low-frequency sound /ˈloʊ ˌfriːkwənsi saʊnd/ – âm tần số thấp
  5. deep sound channel /diːp saʊnd ˈtʃænəl/ – kênh âm sâu
  6. sound propagation /saʊnd ˌprɒpəˈɡeɪʃən/ – sự lan truyền âm
  7. wavelength /ˈweɪˌlɛŋθ/ – bước sóng
  8. amplitude /ˈæmplɪˌtuːd/ – biên độ
  9. frequency /ˈfriːkwənsi/ – tần số
  10. attenuation /əˌtɛnjuˈeɪʃən/ – suy hao
  11. absorption /əbˈzɔːrpʃən/ – hấp thụ
  12. scattering /ˈskætərɪŋ/ – tán xạ
  13. reflection /rɪˈflɛkʃən/ – phản xạ
  14. refraction /rɪˈfrækʃən/ – khúc xạ
  15. salinity /səˈlɪnɪti/ – độ mặn
  16. thermocline /ˈθɜːmoʊˌklaɪn/ – tầng nhiệt biến
  17. isothermal layer /ˌaɪsoʊˈθɜːrml ˈleɪər/ – lớp đẳng nhiệt
  18. convection current /kənˈvɛkʃən ˈkʌrənt/ – dòng đối lưu
  19. pressure (water) /ˈprɛʃər/ – áp suất (nước)
  20. sound speed /saʊnd spiːd/ – tốc độ âm
  21. magnesium sulfate /mægˈniːziəm ˈsʌlfeɪt/ – magiê sunfat
  22. boric acid /ˈbɔːrɪk ˈæsɪd/ – axit boric
  23. distilled water /dɪˈstɪld ˈwɔːtər/ – nước cất
  24. acoustician /ˌækuːˈstɪʃən/ – nhà âm học
  25. graphic representation /ˈɡræfɪk ˌrɛprɪˌzɛnˈteɪʃən/ – biểu diễn đồ họa
  26. scrolling display /ˈskroʊlɪŋ dɪˈspleɪ/ – màn hiển thị cuộn
  27. submarine /ˌsʌbməˈriːn/ – tàu ngầm
  28. propeller /prəˈpɛlər/ – chân vịt
  29. conventional /kənˈvɛnʃənəl/ – thông thường
  30. nuclear-powered /ˈnuːkliər ˈpaʊərd/ – chạy bằng năng lượng hạt nhân
  31. class (of submarine) /klæs/ – lớp (tàu ngầm)
  32. biological monitoring /ˌbaɪəˈlɒdʒɪkəl ˈmɒnɪtərɪŋ/ – giám sát sinh học
  33. blue whale /bluː weɪl/ – cá voi xanh
  34. finback whale /ˈfɪnbæk weɪl/ – cá voi vây
  35. minke whale /ˈmɪŋki weɪl/ – cá voi Minke
  36. humpback whale /ˈhʌmpbæk weɪl/ – cá voi lưng gù
  37. call (animal vocalization) /kɔːl/ – tiếng kêu
  38. seasonal variation /ˈsiːzənl ˌvɛriˈeɪʃən/ – biến thiên theo mùa
  39. real-time tracking /ˈriːəl taɪm ˈtrækɪŋ/ – theo dõi thời gian thực
  40. simultaneously /ˌsɪməlˈteɪniəsli/ – đồng thời
  41. array (of sensors) /əˈreɪ/ – mảng (cảm biến)
  42. cable (undersea) /ˈkeɪbəl/ – cáp (dưới biển)
  43. onshore processing center /ˈɒnʃɔː ˈprɒsɛsɪŋ ˈsɛntə/ – trung tâm xử lý trên bờ
  44. El Niño /ɛl ˈniːnjoʊ/ – hiện tượng En Ninô
  45. rainfall rate /ˈreɪnfɔːl reɪt/ – cường độ mưa
  46. rainfall type /ˈreɪnfɔːl taɪp/ – loại mưa
  47. drizzle /ˈdrɪzl/ – mưa phùn
  48. thunderstorm /ˈθʌndərstɔːrm/ – dông bão
  49. natural rain gauge /ˈnætʃrəl reɪn ɡeɪdʒ/ – thước đo mưa tự nhiên
  50. climatologist /ˌklaɪməˈtɒlədʒɪst/ – nhà khí hậu học
  51. heat capacity /hiːt kəˈpæsɪti/ – nhiệt dung
  52. heat transfer /hiːt ˈtrænsfɜːr/ – truyền nhiệt
  53. global scale /ˈɡloʊbəl skeɪl/ – quy mô toàn cầu
  54. temperature profile /ˈtɛmprətʃər ˈproʊfaɪl/ – mặt cắt nhiệt độ
  55. sound path /saʊnd pæθ/ – đường truyền âm
  56. travel time (acoustics) /ˈtrævəl taɪm/ – thời gian truyền
  57. average temperature /ˈævərɪdʒ ˈtɛmprətʃər/ – nhiệt độ trung bình
  58. salinity gradient /səˈlɪnɪti ˈɡreɪdiənt/ – độ dốc độ mặn
  59. pressure gradient /ˈprɛʃər ˈɡreɪdiənt/ – độ dốc áp suất
  60. thermohaline structure /ˌθɜːrmoʊˈheɪlaɪn ˈstrʌktʃər/ – cấu trúc nhiệt - muối
  61. upper layer /ˈʌpər ˈleɪər/ – lớp bề mặt
  62. transitional layer /trænˈzɪʃənl ˈleɪər/ – lớp chuyển tiếp
  63. penetration (of light) /ˌpɛnɪˈtreɪʃən/ – độ xuyên (của ánh sáng)
  64. vacuum of space /ˈvækjuːəm əv speɪs/ – chân không vũ trụ
  65. naked eye /ˈneɪkɪd aɪ/ – mắt thường
  66. telescope /ˈtɛləˌskoʊp/ – kính viễn vọng
  67. wavelength-dependent /ˈweɪlɛŋθ dɪˈpɛndənt/ – phụ thuộc bước sóng
  68. chemical damping /ˈkɛmɪkəl ˈdæmpɪŋ/ – triệt tiêu do hoá chất
  69. long tube (listening device) /lɔːŋ tjuːb/ – ống nghe dài
  70. submerged bell /səbˈmɜːrdʒd bɛl/ – chuông nhúng nước
  71. Lake Geneva /leɪk dʒəˈniːvə/ – Hồ Geneva
  72. meter per second /ˈmiːtər pər ˈsɛkənd/ – mét trên giây
  73. five times faster /faɪv taɪmz ˈfæstər/ – nhanh gấp năm lần
  74. seminal work /ˈsɛmɪnəl wɜːrk/ – công trình đặt nền móng
  75. wave equation /weɪv ɪˈkweɪʒən/ – phương trình sóng
  76. propagation in fluids /ˌprɒpəˈgeɪʃən ɪn ˈfluːɪdz/ – lan truyền trong chất lỏng
  77. optics /ˈɒptɪks/ – quang học
  78. scatter (light/sound) /ˈskætər/ – tán xạ (ánh sáng/âm)
  79. sound absorption coefficient /saʊnd æbˈzɔːrpʃən koʊˌɪˈfɪʃənt/ – hệ số hấp thụ âm
  80. marine layer /məˈriːn ˈleɪər/ – lớp biển
  81. horizontally /ˌhɒrɪˈzɒntəli/ – theo phương ngang
  82. temperature drop /ˈtɛmprətʃər drɒp/ – sự giảm nhiệt độ
  83. elusive /ɪˈluːsɪv/ – khó nắm bắt
  84. to surface (whales) /tə ˈsɜːrfɪs/ – trồi lên mặt nước
  85. track (v.) /træk/ – theo dõi
  86. position (v.) /pəˈzɪʃən/ – định vị
  87. map (v.) /mæp/ – lập bản đồ
  88. distinguish /dɪˈstɪŋgwɪʃ/ – phân biệt
  89. processing algorithm /ˈprɑːsɛsɪŋ ˈælɡərɪðəm/ – thuật toán xử lý
  90. data stream /ˈdeɪtə striːm/ – luồng dữ liệu
  91. monitor climate /ˈmɒnɪtər ˈklaɪmət/ – giám sát khí hậu
  92. rain noise (acoustic) /reɪn nɔɪz/ – tiếng ồn do mưa
  93. instrumental in /ˌɪnstrəˈmɛntl ɪn/ – đóng vai trò then chốt trong
  94. light-year /ˈlaɪt ˌjɪr/ – năm ánh sáng
  95. composition (of stars) /ˌkɒmpəˈzɪʃən/ – thành phần (sao)
  96. analogous instrument /əˈnæləɡəs ˈɪnstrəmənt/ – thiết bị tương tự
  97. penetrate seawater /ˈpɛnɪtreɪt ˈsiːˌwɔːtər/ – xuyên qua nước biển
  98. propagation loss /ˌprɒpəˈgeɪʃən lɒs/ – tổn hao lan truyền
  99. tiny particle /ˈtaɪni ˈpɑːrtɪkəl/ – hạt rất nhỏ
  100. upper few meters /ˈʌpər fjuː ˈmiːtərz/ – vài mét trên cùng
  101. air temperature /ɛr ˈtɛmprətʃər/ – nhiệt độ không khí
  102. heat exchange /hiːt ɪksˈtʃeɪndʒ/ – trao đổi nhiệt
  103. global ocean map /ˈɡloʊbəl ˈoʊʃən mæp/ – bản đồ nhiệt độ đại dương toàn cầu
  104. repeat measurement /rɪˈpiːt ˈmɛʒərmənt/ – đo lặp lại
  105. temperature change /ˈtɛmprətʃər ʧeɪnʤ/ – sự thay đổi nhiệt độ
  106. surface mixed layer /ˈsɜːrfɪs mɪkst ˈleɪər/ – lớp trộn bề mặt
  107. concentration (chemical) /ˌkɒnsənˈtreɪʃən/ – nồng độ (hoá chất)
  108. damping (of sound) /ˈdæmpɪŋ/ – triệt giảm (âm)
  109. horizontal layer /ˌhɒrɪˈzɒntl ˈleɪər/ – lớp nằm ngang
  110. upper regions /ˈʌpər ˈriːdʒənz/ – vùng trên
  111. lower depths /ˈloʊər dɛpθs/ – tầng sâu
  112. travel farther /ˈtrævəl ˈfɑːrðər/ – truyền đi xa hơn
  113. loss through absorption /lɒs θruː æbˈzɔːrpʃən/ – mất mát do hấp thụ
  114. scatter by particles /ˈskætər baɪ ˈpɑːrtɪklz/ – tán xạ bởi hạt
  115. marine research /məˈriːn rɪˈsɜːrtʃ/ – nghiên cứu biển
  116. underwater microphone /ˌʌndərˈwɔːtər ˈmaɪkrəˌfoʊn/ – micro dưới nước
  117. processing center /ˈprɑːsɛsɪŋ ˈsɛntər/ – trung tâm xử lý
  118. climate monitoring /ˈklaɪmət ˈmɒnɪtərɪŋ/ – giám sát khí hậu
  119. rain over the ocean /reɪn ˈoʊvər ði ˈoʊʃən/ – mưa trên đại dương
  120. thunder /ˈθʌndər/ – sấm
  121. lightning /ˈlaɪtnɪŋ/ – chớp
  122. drifting buoy /ˈdrɪftɪŋ bɔɪ/ – phao trôi
  123. moored station /mʊrd ˈsteɪʃən/ – trạm neo
  124. multibeam /ˌmʌltiˈbiːm/ – đa chùm tia
  125. bathymetry /bæˈθɪmɪtri/ – phép đo độ sâu
  126. seafloor mapping /ˈsiːflɔːr ˈmæpɪŋ/ – lập bản đồ đáy biển
  127. ocean basin /ˈoʊʃən ˈbeɪsən/ – bồn trũng đại dương
  128. continental shelf /ˌkɒntɪˈnɛntl ʃɛlf/ – thềm lục địa
  129. undersea cable /ˌʌndərˈsiː ˈkeɪbəl/ – cáp dưới biển
  130. processing pipeline /ˈpraːsɛsɪŋ ˈpaɪplaɪn/ – quy trình xử lý
  131. noise floor /nɔɪz flɔːr/ – nền nhiễu
  132. signal-to-noise ratio /ˈsɪgnl tə nɔɪz ˈreɪʃioʊ/ – tỷ lệ tín hiệu/nhiễu
  133. spectrogram /ˈspɛktrəˌɡræm/ – phổ đồ
  134. bandwidth /ˈbændwɪdθ/ – băng thông
  135. sampling rate /ˈsæmplɪŋ reɪt/ – tần số lấy mẫu
  136. processing window /ˈprɑːsɛsɪŋ ˈwɪndoʊ/ – cửa sổ xử lý
  137. detection threshold /dɪˈtɛkʃən ˈθrɛʃhoʊld/ – ngưỡng phát hiện
  138. array geometry /əˈreɪ dʒiˈɒmətri/ – hình học mảng
  139. bearing (direction) /ˈbɛərɪŋ/ – phương vị
  140. triangulate /traɪˈæŋɡjəleɪt/ – tam đinh vị
  141. localize (a source) /ˈloʊkəlaɪz/ – định vị nguồn
  142. array aperture /əˈreɪ ˈæpərtʃər/ – khẩu độ mảng
  143. beamforming /ˈbiːmˌfɔːrmɪŋ/ – tạo chùm tia
  144. dead zone /dɛd zoʊn/ – vùng chết (không nhận tín hiệu)
  145. ambient noise /ˈæmbiənt nɔɪz/ – nhiễu môi trường
  146. shipping noise /ˈʃɪpɪŋ nɔɪz/ – tiếng ồn tàu thuyền
  147. marine mammal /məˈriːn ˈmæməl/ – thú biển
  148. behavioral pattern /bɪˈheɪvjərəl ˈpætərn/ – mẫu hành vi
  149. seasonal migration /ˈsiːzənl maɪˈɡreɪʃən/ – di cư theo mùa
  150. global rainfall pattern /ˈɡloʊbəl ˈreɪnfɔːl ˈpætərn/ – mô hình mưa toàn cầu
  151. drizzle signature /ˈdrɪzl ˈsɪgnətʃər/ – đặc trưng âm của mưa phùn
  152. thunderstorm signature /ˈθʌndərstɔːrm ˈsɪgnətʃər/ – đặc trưng âm của giông
  153. calibration /ˌkælɪˈbreɪʃən/ – hiệu chuẩn
  154. benchmark track /ˈbɛnʧmɑːrk træk/ – tuyến đo chuẩn
  155. repeated route /rɪˈpiːtɪd ruːt/ – lộ trình lặp lại
  156. temperature anomaly /ˈtɛmprətʃər əˈnɒməli/ – dị thường nhiệt
  157. climate change /ˈklaɪmət ʧeɪnʤ/ – biến đổi khí hậu
  158. weather phenomenon /ˈwɛðər fəˈnɒmɪnɒn/ – hiện tượng thời tiết
  159. upper ocean /ˈʌpər ˈoʊʃən/ – lớp nước mặt
  160. acoustic measurement /əˈkuːstɪk ˈmɛʒərmənt/ – phép đo âm học
  161. ocean monitoring network /ˈoʊʃən ˈmɒnɪtərɪŋ ˈnɛtwɜːrk/ – mạng lưới giám sát đại dương
  162. processing center ashore /əˈʃɔːr/ – trung tâm xử lý trên bờ
  163. kilometer /kɪˈlɒmɪtər/ – kilômét
  164. mile /maɪl/ – dặm
  165. light cannot penetrate /laɪt ˈkænɒt ˈpɛnɪtreɪt/ – ánh sáng không thể xuyên qua
  166. acoustic analogy to light /əˈkuːstɪk əˈnælədʒi tə laɪt/ – tương tự âm – ánh sáng
  167. research vessel /rɪˈsɜːrʧ ˈvɛsl/ – tàu nghiên cứu
  168. to deploy (sensors) /dɪˈplɔɪ/ – triển khai (cảm biến)
  169. northern hemisphere /ˈnɔːrðərn ˈhɛmɪˌsfɪr/ – Bắc bán cầu
  170. processing algorithm /ˈælɡərɪðəm/ – thuật toán xử lý
  171. data visualization /ˈdeɪtə ˌvɪʒuələˈzeɪʃən/ – trực quan hoá dữ liệu
  172. humpback song /ˈhʌmpbæk sɔːŋ/ – bài hát của cá voi lưng gù
  173. temperature-sensitive /ˈtɛmprətʃər ˈsɛnsɪtɪv/ – nhạy với nhiệt độ
  174. path averaging /pæθ ˈævərɪdʒɪŋ/ – trung bình theo đường truyền
  175. global coverage /ˈɡloʊbəl ˈkʌvərɪdʒ/ – phạm vi phủ toàn cầu
  176. underwater rainfall acoustics /ˌʌndərˈwɔːtər ˈreɪnfɔːl əˈkuːstɪks/ – âm học mưa dưới nước
  177. precipitation type /prɪˌsɪpɪˈteɪʃən taɪp/ – loại giáng thuỷ
  178. drizzle-to-storm scale /ˈdrɪzl tə stɔːrm skeɪl/ – thang từ mưa phùn đến bão dông
  179. seawater chemistry /ˈsiːˌwɔːtər ˈkɛmɪstri/ – hoá học nước biển
  180. upper mixed layer /ˈʌpər mɪkst ˈleɪər/ – lớp trộn trên
  181. temperature uniformity /ˈtɛmprətʃər ˌjuːnɪˈfɔːrmɪti/ – tính đồng nhất nhiệt độ
  182. seasonal thickness /ˈsiːzənl ˈθɪknəs/ – độ dày theo mùa
  183. ocean–atmosphere coupling /ˈoʊʃən ˈætməsfɪr ˈkʌplɪŋ/ – liên kết đại dương–khí quyển
  184. temperature indicator /ˈtɛmprətʃər ˈɪndɪˌkeɪtər/ – chỉ thị nhiệt độ
  185. laboratory measurement /ˈlæbrəˌtɔːri ˈmɛʒərmənt/ – phép đo trong phòng thí nghiệm
  186. field measurement /fiːld ˈmɛʒərmənt/ – phép đo thực địa
  187. passive listening /ˈpæsɪv ˈlɪsənɪŋ/ – nghe thụ động
  188. active acoustics /ˈæktɪv əˈkuːstɪks/ – âm học chủ động
  189. array deployment /əˈreɪ dɪˈplɔɪmənt/ – triển khai mảng
  190. subsurface /sʌbˈsɜːrfɪs/ – dưới bề mặt
  191. upper few meters heat content /hiːt ˈkɒntɛnt/ – hàm nhiệt vài mét trên
  192. climate indicator /ˈklaɪmət ˈɪndɪˌkeɪtər/ – chỉ thị khí hậu
  193. acoustic rain gauge /əˈkuːstɪk reɪn ɡeɪdʒ/ – đồng hồ mưa âm học
  194. to damp out (frequencies) /dæmp aʊt/ – triệt tiêu (tần số)
  195. long-range detection /lɔːŋ reɪnʤ dɪˈtɛkʃən/ – phát hiện tầm xa
  196. seasonal cycle /ˈsiːzənl ˈsaɪkəl/ – chu trình theo mùa
  197. research methodology /rɪˈsɜːrʧ ˌmɛθəˈdɒlədʒi/ – phương pháp nghiên cứu
  198. instrument array /ˈɪnstrəmənt əˈreɪ/ – mảng thiết bị
  199. data logger /ˈdeɪtə ˈlɒɡər/ – bộ ghi dữ liệu
  200. whale migration corridor /weɪl maɪˈɡreɪʃən ˈkɒrɪdɔːr/ – hành lang di cư của cá voi
  201. Pacific region /pəˈsɪfɪk ˈriːdʒən/ – khu vực Thái Bình Dương
  202. West Indies /wɛst ˈɪndiːz/ – Tây Ấn
  203. underwater soundscape /ˌʌndərˈwɔːtər ˈsaʊndskeɪp/ – cảnh quan âm dưới nước
  204. noise classification /nɔɪz ˌklæsɪfɪˈkeɪʃən/ – phân loại nhiễu
  205. signal pattern /ˈsɪgnəl ˈpætərn/ – mẫu tín hiệu
  206. elusive species /ɪˈluːsɪv ˈspiːʃiːz/ – loài khó bắt gặp
  207. upper atmosphere analogy /ˈænələdʒi/ – phép tương tự với khí quyển trên
  208. scientific insight /ˌsaɪənˈtɪfɪk ˈɪnsaɪt/ – hiểu biết khoa học
  209. temperature mapping /ˈtɛmprətʃər ˈmæpɪŋ/ – lập bản đồ nhiệt
  210. fivefold (adv.) /ˈfaɪvˌfoʊld/ – gấp năm lần

Tổng cộng: 150 mục.

🧠 Giải thích chi tiết (vì sao chọn đáp án)

Bám sát thông tin trong bài
Hiện / Ẩn toàn bộ giải thích
Questions 1–4 (T/F/NG)

1 → TRUE. Đoạn A nói Mặt Trăng “far more accessible to study” vì có thể quan sát bằng ánh sáng, trong khi “no analogous instruments” cho đại dương và ánh sáng “cannot penetrate very far in seawater” ⇒ nghiên cứu Mặt Trăng trước đây dễ tiếp cận hơn đại dương.

2 → FALSE. Vẫn ở đoạn A: công nghệ dùng ánh sáng giúp nghiên cứu Mặt Trăng/thiên thể nhưng “light … cannot penetrate very far in seawater” ⇒ không thể áp dụng hiệu quả cho đại dương.

3 → NOT GIVEN. Bài nêu ưu thế của âm tần thấp, các yếu tố ảnh hưởng, phạm vi đo… nhưng không so sánh thời gian (time-consuming) của phương pháp sóng âm với phương pháp khác ⇒ không có thông tin.

4 → TRUE. Đoạn H: Nystuen dùng hydrophones để đo “rainfall rate” và “rainfall type, from drizzle to thunderstorms” ⇒ nhận dạng loại giáng thuỷ.

Questions 5–8 (Which paragraph?)

5 → D. Đoạn D liệt kê các yếu tố chi phối truyền âm: hạt trong nước biển, hoá chất (magnesium sulfate, boric acid), tần số, độ mặn, nhiệt độ, áp suất…

6 → G. Đoạn G giải thích vai trò nhiệt độ đại dương trong khí hậu và cách dùng thời gian truyền âm để lập bản đồ nhiệt độ toàn cầu ⇒ mối liên hệ khí hậu–nhiệt độ đại dương.

7 → F. Đoạn F mô tả dùng SOSUS nghe/định vị cá voi, theo dõi đồng thời nhiều cá thể, phân biệt kiểu tiếng kêu, sự thay đổi theo mùa.

8 → D. Câu đầu đoạn D so sánh âm dưới nước với ánh sáng: phản xạ, tán xạ, hấp thụ bởi các hạt tương tự nhau ⇒ tính tương đồng.

Questions 9–13 (Multiple choice)

9 → D (Charles Sturm). Đoạn B: năm 1826 Colladon và Charles Sturm đo chính xác tốc độ âm trong nước Hồ Geneva.

10 → A (Lord Rayleigh). Đoạn C: Lord Rayleigh mô tả tán xạ các bước sóng ánh sáng bởi hạt khí quyển, “a principle that also applies” cho âm trong nước ⇒ lý thuyết bước sóng có ý nghĩa trong nước.

11 → A. Đoạn F: “Fox and colleagues have detected changes in the calls of finback whales during different seasons.”

12 → B. Đoạn F: SOSUS cho phép “track not just one whale at a time, but many creatures simultaneously”.

13 → C. Đoạn G: đo lặp lại dọc cùng đường truyền giúp “track changes in temperature over months or years” ⇒ biến thiên nhiệt độ.

📖 Bản dịch tiếng Việt (đầy đủ, sát ý)

A Các đại dương của Trái Đất bao phủ hơn 70% bề mặt hành tinh, thế nhưng cho đến khá gần đây, chúng ta biết về độ sâu của chúng còn ít hơn về bề mặt Mặt Trăng. Dù ở rất xa, Mặt Trăng lại dễ tiếp cận để nghiên cứu hơn nhiều vì từ lâu các nhà thiên văn đã có thể quan sát bề mặt của nó, ban đầu bằng mắt thường rồi bằng kính thiên văn—đều là những dụng cụ tập trung ánh sáng. Và với các kính thiên văn điều chỉnh theo những bước sóng khác nhau của ánh sáng, các nhà thiên văn hiện đại không chỉ phân tích được khí quyển Trái Đất mà còn xác định nhiệt độ và thành phần của Mặt Trời hay các ngôi sao khác ở cách hàng trăm năm ánh sáng. Tuy nhiên, cho đến thế kỷ XX, không có một thiết bị tương tự nào dành cho việc nghiên cứu các đại dương của Trái Đất: ánh sáng, vốn có thể đi hàng nghìn tỷ dặm trong khoảng chân không mênh mông của vũ trụ, lại không thể xuyên sâu được trong nước biển.

B Từ lâu, các nhà nghiên cứu hiếu kỳ đã say mê âm thanh và cách nó truyền trong nước. Ngay từ năm 1490, Leonardo da Vinci đã ghi nhận: “Nếu bạn cho tàu dừng lại và đặt đầu một cái ống dài xuống nước rồi áp đầu kia vào tai, bạn sẽ nghe thấy những con tàu ở rất xa.” Năm 1687, lý thuyết toán học đầu tiên về sự truyền âm được Isaac Newton công bố trong Principia. Con người bắt đầu đo tốc độ âm trong không khí từ giữa thế kỷ XVII, nhưng mãi đến năm 1826, nhà vật lý Daniel Colladon (Thụy Sĩ) và nhà toán học Charles Sturm (Pháp) mới đo chính xác tốc độ của nó trong nước. Dùng một ống dài để nghe dưới nước (như gợi ý của da Vinci), họ ghi lại tốc độ truyền của tiếng chuông nhúng nước băng qua Hồ Geneva. Kết quả—1.435 mét/giây trong nước 1,8°C—chỉ chênh 3 m/s so với giá trị chấp nhận ngày nay. Điều họ chứng minh là: nước—dù ngọt hay mặn—là môi trường truyền âm tuyệt vời, truyền gần gấp năm lần so với trong không khí.

C Trong các năm 1877–1878, nhà khoa học Anh John William Strutt, tức Nam tước Rayleigh đời thứ ba, xuất bản bộ hai tập The Theory of Sound, thường được coi là mốc mở đầu của ngành âm học hiện đại. Ông nhận Nobel Vật lý năm 1904 nhờ tách thành công nguyên tố argon. Rayleigh có nhiều khám phá then chốt trong âm học và quang học, nền tảng cho lý thuyết lan truyền sóng trong chất lỏng. Trong số đó, ông là người đầu tiên biểu diễn sóng âm bằng phương trình toán học (cơ sở cho mọi nghiên cứu lý thuyết về âm học) và người đầu tiên mô tả cách các hạt nhỏ trong khí quyển tán xạ những bước sóng nhất định của ánh sáng mặt trời—nguyên lý này cũng áp dụng cho hành vi của sóng âm trong nước.

D Nhiều yếu tố chi phối khoảng cách âm đi được dưới nước và thời gian nó còn tồn tại. Chẳng hạn, các hạt trong nước biển có thể phản xạ, tán xạ và hấp thụ những tần số âm nhất định—tương tự như một số bước sóng ánh sáng bị phản xạ, tán xạ và hấp thụ bởi các kiểu hạt khác nhau trong khí quyển. Nước biển hấp thụ âm nhiều gấp 30 lần nước cất; một số hoá chất (như magiê sunfat và axit boric) triệt tiêu một số tần số âm. Người ta cũng nhận ra rằng các âm tần số thấp—có bước sóng dài nên thường “vượt qua” các hạt li ti—có xu hướng truyền xa hơn mà ít bị mất mát do hấp thụ hay tán xạ. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của độ mặn, nhiệt độ và áp suất lên tốc độ âm mang lại những hiểu biết thú vị về cấu trúc đại dương. Nói chung, đại dương chia thành các lớp nằm ngang: ở vùng trên, tốc độ âm chịu ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ; còn ở độ sâu lớn, chịu ảnh hưởng bởi áp suất. Trên cùng là lớp nước mặt được Mặt Trời sưởi ấm, có nhiệt độ và bề dày thay đổi theo mùa. Ở vĩ độ trung bình, lớp này thường đẳng nhiệt (nhiệt độ đồng đều) do nước được trộn mạnh bởi sóng, gió và dòng đối lưu; tín hiệu âm đi xuống lớp này có xu hướng truyền với tốc độ gần như không đổi. Bên dưới là lớp chuyển tiếp gọi là thermocline, nơi nhiệt độ giảm dần theo độ sâu; nhiệt độ giảm thì tốc độ âm cũng giảm.

E Hải quân Hoa Kỳ nhanh chóng nhận ra công dụng của âm tần thấp và kênh âm sâu trong việc mở rộng tầm phát hiện tàu ngầm. Vào thập niên 1950, trong điều kiện tuyệt mật, họ khởi động dự án mang mật danh Jezebel, sau này gọi là Sound Surveillance System (SOSUS). Hệ thống gồm các mảng micro dưới nước (hydrophone) đặt ở đáy biển và nối bằng cáp tới các trung tâm xử lý trên bờ. Với SOSUS triển khai ở cả vùng nước sâu và nông dọc hai bờ Bắc Mỹ và Tây Ấn, Hải quân Mỹ không chỉ phát hiện tàu ngầm ở phần lớn Bắc bán cầu mà còn phân biệt được số lượng chân vịt, loại năng lượng (thông thường hay hạt nhân), thậm chí đôi khi cả lớp tàu.

F Việc nhận ra SOSUS còn dùng để nghe cá voi là do Christopher Clark—nhà âm học sinh học ở Đại học Cornell—khi ông lần đầu tới một trạm SOSUS năm 1992. Khi nhìn vào các bản ghi đồ hoạ của âm thanh, cuộn 24 giờ mỗi ngày, ông thấy các mẫu “giọng” của cá voi xanh, cá voi vây, cá voi Minke và cá voi lưng gù; ông cũng có thể nghe được. Dùng một máy thu SOSUS ở Tây Ấn, ông nghe được cá voi cách tới 1.770 km. Cá voi là những sinh vật lớn nhất Trái Đất—cá voi xanh có thể dài 30 mét và nặng hàng chục tấn—nhưng lại rất khó tiếp cận. Muốn quan sát trực tiếp, nhà khoa học phải chờ chúng trồi lên. Cách này chỉ theo dõi được vài cá thể trong thời gian ngắn, quãng đường không xa, nên còn nhiều điều chưa biết. Nhờ các trạm SOSUS, nhà khoa học có thể theo dõi cá voi theo thời gian thực và định vị chúng trên bản đồ; hơn nữa, có thể theo dõi không chỉ một cá thể mà cùng lúc nhiều sinh vật khắp Bắc Đại Tây Dương và Đông Bắc Thái Bình Dương. Họ cũng học cách phân biệt tiếng kêu: chẳng hạn, Fox và cộng sự phát hiện tiếng kêu của cá voi vây thay đổi theo mùa, và cá voi xanh ở các vùng Thái Bình Dương khác nhau có tiếng kêu khác nhau.

G Với độ bao phủ rộng lớn, SOSUS còn tỏ ra then chốt trong việc thu thập thông tin nền tảng cho hiểu biết về thời tiết và khí hậu Trái Đất. Cụ thể, hệ thống cho phép bắt đầu đo nhiệt độ đại dương ở quy mô toàn cầu—những phép đo chìa khoá để giải mã cơ chế trao đổi nhiệt giữa đại dương và khí quyển. Đại dương đóng vai trò to lớn trong việc quyết định nhiệt độ không khí; chỉ vài mét nước mặt đã có nhiệt dung tương đương toàn bộ khí quyển. Đối với sóng âm truyền theo phương ngang trong đại dương, tốc độ chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ; vì thế, thời gian truyền của một xung âm giữa hai điểm là chỉ thị nhạy cho nhiệt độ trung bình trên đường đi. Phát âm theo nhiều hướng qua kênh âm sâu có thể cung cấp các phép đo bao phủ các vùng rất rộng của địa cầu. Hàng nghìn đường truyền âm có thể ghép lại thành bản đồ nhiệt độ đại dương toàn cầu, và bằng cách lặp lại phép đo dọc các lộ trình giống nhau theo thời gian, các nhà khoa học có thể theo dõi sự thay đổi nhiệt độ theo tháng hoặc năm.

H Các nhà nghiên cứu cũng đang dùng những kỹ thuật âm học khác để giám sát khí hậu. Chẳng hạn, nhà hải dương học Jeff Nystuen (Đại học Washington) đã khảo sát việc dùng âm thanh để đo mưa trên đại dương. Việc theo dõi những biến đổi trong mô hình mưa toàn cầu chắc chắn sẽ góp phần hiểu biến đổi khí hậu lớn cũng như hiện tượng thời tiết El Niño. Từ năm 1985, Nystuen dùng hydrophone để “nghe” mưa trên biển, đo bằng âm học không chỉ cường độ mà cả loại mưa—từ mưa phùn tới giông bão. Bằng việc dùng âm của mưa dưới nước như một “đồng hồ mưa tự nhiên”, các phép đo lượng mưa trên đại dương sẽ sẵn có cho các nhà khí hậu học.

© IELTS Reading