Gracias por A2A. Tomé el curso de acústica oceánica hace mucho tiempo, así que no recuerdo las ecuaciones correctamente. Pero intentaré responderlo.
El siguiente gráfico muestra el perfil de la velocidad del sonido en función de la profundidad del océano. (Tomado de wikipedia) 
Tenga en cuenta que la velocidad es mínima, alrededor de 0,5 km a 1 km por debajo. Esto sucede porque la velocidad del sonido es una función de la presión y la densidad del medio. En un sistema adiabático, la velocidad se expresa como.
[matemáticas] c ^ {2} = (\ parcial p / \ parcial \ rho) _ {adiabático} [/ matemática] donde el numerador en RHS es cambio de presión diferencial, y el denominador es cambio de densidad diferencial. A medida que avanza hacia abajo desde la superficie, el gradiente de presión permanece casi constante, mientras que el perfil de temperatura sufre una disminución rápida desde la base de la capa mixta hasta la termoclina (eso se llama una capa de transición, una capa dentro de la cual la densidad muestra un salto repentino ) Esto hace que el denominador sea un término dominante debido a que la velocidad del sonido disminuye y alcanza un mínimo. Más allá de ese punto, el denominador se vuelve casi constante y el gradiente de presión vertical comienza a tener efecto. Esto hace que la velocidad del sonido aumente gradualmente. Ahora considere una onda de sonido emitida desde la profundidad de velocidad mínima, que se propaga en ángulo con el eje vertical.
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El resto es simple y llanamente la ley de Snell. 
[matemáticas] sin (\ phi_ {1}) / c_ {1} = pecado (\ phi_ {2}) / c_ {2} [/ matemáticas]
Una onda de sonido que va hacia abajo en un ángulo [matemática] \ phi_ {1} [/ matemática] desde un medio con velocidad de sonido [matemática] c_ {1} [/ matemática] a un medio con mayor velocidad de sonido [matemática] c_ {2 } [/ math], se desvía más del eje vertical. Esta desviación continúa hasta una profundidad donde la onda sufre una reflexión interna total y dispara hacia arriba. Asimismo, pasa la profundidad de referencia y sube más, se desvía de nuevo y se dobla debido a la reflexión interna total cerca de la superficie. Esta refracción y flexión de una onda de sonido dentro de una zona estrecha actúa como una guía de onda, de modo que la onda de sonido puede viajar largas distancias con muy poca atenuación. Esa profundidad donde la velocidad del sonido es mínima, es la profundidad del canal SOFAR y es una profundidad ideal para la acústica subacuática.
(http://www.dosits.org/science/so…)
