聲音是一種波,是空氣的振動,當空氣流動起來之后,聲波的傳播可以分解成兩種運動的疊加,空氣的流動和聲波相對于空氣的運動。 除了溫度、密度等條件外,影響聲音傳播的因素還包括“風速梯度”,風速梯度可以改變聲音穿過空氣的路徑,或者說,風會導致聲音彎曲,這是最有意思的地方。
我們取典型的聲速340m/s ,空中刮著微風5m/s ,順風因為刮風帶來的聲音強度是無風時的≈1.03倍,實在是太小了。但是如果風特別大,聽者甚至可能因為風聲強于人聲而聽不清說話的聲音。 對于傳播路徑較遠(大于50米)的聲波來說,當風與聲音傳播方向相反時(也就是逆風時),聲波會向上折射。這是因為不光滑的地表(大的樹木,建筑物,小麥等)會阻礙風的傳播而形成湍流Q,從而使風速在地面附近略低于高空中,或者說,高空風速更快(地表附近的風速通常會隨著離地面距離的增加而增加),風速的這種差異產生了風速梯度。而上面說到,梯度反過來會影響音速,逆區中,風速越大聲波傳播速度越慢(實際聲速=聲速減風速),所以聲音會向上彎折。 理論上,對于每小時風速13公里的6級強風來說,平均每100米能減少幾分貝,而根據實際測量,實際在較遠距離可以觀察到20分貝以上的損失。
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原文標題:風會不會影響聲音傳播的速度?
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