Ο ήχος είναι ένα είδος κύματος, που είναι η δόνηση του αέρα. Όταν ο αέρας ρέει, η διάδοση του ηχητικού κύματος μπορεί να αποσυντεθεί στην υπέρθεση δύο ειδών κίνησης, τη ροή του αέρα και την κίνηση του ηχητικού κύματος σε σχέση με τον αέρα.
Εκτός από συνθήκες όπως η θερμοκρασία και η πυκνότητα, οι παράγοντες που επηρεάζουν τη διάδοση του ήχου περιλαμβάνουν «κλίσεις ταχύτητας ανέμου». Οι κλίσεις της ταχύτητας του ανέμου μπορούν να αλλάξουν τη διαδρομή του ήχου μέσω του αέρα ή ο άνεμος μπορεί να προκαλέσει κάμψη του ήχου. Αυτό είναι το πιο ενδιαφέρον μέρος.
Παίρνουμε την τυπική ηχητική ταχύτητα των 340 m/s και πνέει αεράκι 5 m/s στον αέρα. Η ένταση του ήχου που προκαλεί ο άνεμος λόγω του ανέμου είναι ≈1,03 φορές μεγαλύτερη από εκείνη όταν δεν υπάρχει άνεμος, η οποία είναι πραγματικά πολύ μικρή. Αλλά αν ο άνεμος είναι ιδιαίτερα δυνατός, ο ακροατής μπορεί να μην μπορεί καν να ακούσει καθαρά την προφορική φωνή επειδή ο άνεμος είναι ισχυρότερος από την ανθρώπινη φωνή.
Για ηχητικά κύματα με μεγάλες διαδρομές διαδρομής (μεγαλύτερες από 50 μέτρα), όταν ο άνεμος είναι αντίθετος προς την κατεύθυνση διάδοσης του ήχου (δηλαδή αντίθετος προς τον άνεμο), τα ηχητικά κύματα θα διαθλαστούν προς τα πάνω. Αυτό συμβαίνει επειδή η τραχιά επιφάνεια (μεγάλα δέντρα, κτίρια, σιτάρι, κ.λπ.) θα εμποδίσει τη διάδοση του ανέμου και θα σχηματίσει αναταράξεις Q, έτσι ώστε η ταχύτητα του ανέμου κοντά στο έδαφος να είναι ελαφρώς χαμηλότερη από τον επάνω αέρα ή ότι η ταχύτητα του άνω αέρα είναι πιο γρήγορα (κοντά στην επιφάνεια Η ταχύτητα του ανέμου γενικά αυξάνεται με την απόσταση από το έδαφος) και αυτή η διαφορά στην ταχύτητα του ανέμου δημιουργεί μια κλίση ταχύτητας ανέμου. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η κλίση θα επηρεάσει με τη σειρά της την ταχύτητα του ήχου. Στην αντίστροφη ζώνη, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ανέμου, τόσο πιο αργή είναι η ταχύτητα διάδοσης του ηχητικού κύματος (πραγματική ταχύτητα ήχου=ταχύτητα ήχου μείον την ταχύτητα ανέμου), οπότε ο ήχος θα λυγίσει προς τα πάνω.
Θεωρητικά, για 6-επίπεδο ισχυρό άνεμο με ταχύτητα ανέμου 13 χιλιομέτρων την ώρα, η μέση μείωση μερικών ντεσιμπέλ ανά 100 μέτρα μπορεί να μειωθεί, αλλά σύμφωνα με πραγματικές μετρήσεις, απώλεια άνω των 20 ντεσιμπέλ μπορεί να παρατηρηθεί σε σχετικά μεγάλη απόσταση.
Με την ίδια λογική, όταν ο άνεμος είναι στην ίδια κατεύθυνση με τον ήχο (ουραίος άνεμος), ο ήχος διαθλάται προς το έδαφος, έτσι οι συνθήκες είναι ευνοϊκές ώστε ο ήχος να ταξιδέψει στο έδαφος και να αναπηδήσει από το έδαφος, αυξάνοντας την ένταση του ήχου (ηχοστάθμη).
Οι κλίσεις της ταχύτητας του ανέμου προκαλούν διάθλαση του ήχου, γεγονός που καθιστά ευκολότερη την ακρόαση ήχων από πηγές (ακόμη και πίσω από δέντρα) προς τα κάτω (κατά τον άνεμο) και δυσκολότερη την ακρόαση του αντίθετου ανέμου (πάνω από τον άνεμο).
Φυσικά, εάν ο ακροατής είναι κοντά στην πηγή του ήχου και αντίθετα προς τον άνεμο, ο ήχος θα ακούγεται πραγματικά πιο δυνατός.
Αυτό συμβαίνει επειδή παίζουν αντανακλάσεις από το έδαφος. Όσο όμως η απόσταση είναι μεγαλύτερη (300 μέτρα), θα υπάρχει ένα φαινόμενο ταχείας εξασθένησης του ήχου (που υποδεικνύεται από τη σκιασμένη περιοχή στο παρακάτω σχήμα).
Τα παραπάνω είναι θεωρητική ανάλυση, τα ακόλουθα είναι τα πραγματικά δεδομένα μέτρησης, η τεταγμένη τιμή πρέπει να είναι το ποσό διόρθωσης που προκαλείται από τον παράγοντα ανέμου.
εικόνα
Συνοψίζοντας, ο άνεμος δεν επηρεάζει μόνο την ταχύτητα διάδοσης του ήχου, αλλά επηρεάζει και την κατεύθυνση διάδοσης του ήχου.
