収束帯 (音波)
アメリカ海軍では、1940年代より海洋における音波伝搬の研究に着手し、音源の探知や位置極限に関する実験が行われた。この際にモーリス・ユーイング博士たちが発見したのが深海サウンドチャネル (SOFAR channel) であった。海中での音速は水温・塩分・圧力の影響を受けるため、深海等温層と主水温躍層のあいだで、音速が最小となる。この音速極小点を中心とする層が深海サウンドチャネルであり、音線(音の伝播経路)に対して一種のレンズのように働くため、チャネルのなかで放射されたエネルギーはチャネルのなかに留まり、海面や海底への反射による音響的損失を生じにくく、中程度の音響出力であっても、非常に長距離まで伝搬することができるという特性があった。
そして深度・温度分布などの条件が合致し、深海サウンドチャネルが海面付近まで上がってきた場合に出現するのが収束帯である。チャネル内で、音線は正弦波のような大きな波を描き、それぞれの波の頂点が海面近くまで近づいてくる。すなわち、その正弦波の波長の整数倍に相当する距離付近であれば、音源から発振された音波を海面近くで聴知することができるようになる。このようにして、音波が水面近くに収束するところを海図上にプロットすると、音源を中心として同心円状の帯状海域が一定距離ごとに現れることになる。