Âm thanh là một loại sóng, là dao động của không khí. Khi không khí lưu thông, sự lan truyền của sóng âm có thể được phân tách thành sự chồng chất của hai loại chuyển động, luồng không khí và chuyển động của sóng âm so với không khí.
Ngoài các điều kiện như nhiệt độ và mật độ, các yếu tố ảnh hưởng đến sự truyền âm thanh bao gồm "gradien tốc độ gió". Độ dốc tốc độ gió có thể thay đổi đường đi của âm thanh trong không khí hoặc gió có thể khiến âm thanh bị bẻ cong. Đây là nơi thú vị nhất.
Chúng tôi lấy vận tốc âm thanh điển hình là 340m/s và có một làn gió nhẹ là 5m/s trong không khí. Cường độ âm thanh do hướng xuôi do gió mang lại ≈1,03 lần so với khi không có gió, thực sự quá nhỏ. Nhưng nếu gió đặc biệt mạnh, người nghe thậm chí có thể không nghe rõ giọng nói vì gió mạnh hơn giọng nói của con người.
Đối với sóng âm có đường truyền dài (lớn hơn 50m), khi gió ngược với hướng truyền âm (tức là ngược chiều gió) thì sóng âm sẽ bị khúc xạ ngược lên trên. Điều này là do bề mặt gồ ghề (cây lớn, tòa nhà, lúa mì, v.v.) sẽ cản trở sự truyền gió và tạo thành nhiễu loạn Q, do đó tốc độ gió gần mặt đất thấp hơn một chút so với không khí phía trên hoặc tốc độ không khí phía trên là nhanh hơn (gần bề mặt Tốc độ gió thường tăng theo khoảng cách từ mặt đất) và sự khác biệt về tốc độ gió này tạo ra một gradient tốc độ gió. Như đã đề cập ở trên, độ dốc sẽ lần lượt ảnh hưởng đến tốc độ âm thanh. Ở vùng ngược lại, tốc độ gió càng lớn thì tốc độ truyền sóng âm càng chậm (tốc độ âm thanh thực tế=tốc độ âm thanh trừ đi tốc độ gió), do đó âm thanh sẽ bị uốn cong lên trên.
Về mặt lý thuyết, đối với gió mạnh cấp 6-với tốc độ gió 13 km/h, có thể giảm trung bình vài decibel trên 100 mét, nhưng theo các phép đo thực tế, mức giảm hơn 20 decibel có thể được quan sát trong khoảng cách tương đối xa.
Cũng như vậy, khi gió cùng hướng với âm truyền đi (gió xuôi) thì âm bị khúc xạ về phía mặt đất nên âm truyền xuống đất có điều kiện thuận lợi và dội lại khỏi mặt đất nên cường độ tăng dần. của âm thanh (mức độ âm thanh).
Độ dốc tốc độ gió gây ra hiện tượng khúc xạ âm thanh, khiến bạn dễ nghe thấy âm thanh từ các nguồn (thậm chí từ phía sau cây) xuôi chiều gió (downwind) và khó nghe hơn ngược chiều gió (upwind).
Tất nhiên, nếu người nghe ở gần nguồn âm thanh và ngược chiều gió, âm thanh sẽ thực sự được nghe mạnh hơn.
Điều này là do phản xạ từ mặt đất đang diễn ra. Nhưng khi khoảng cách càng xa (300m) sẽ xảy ra hiện tượng suy giảm âm thanh nhanh (được biểu thị bằng vùng tô đậm trong hình bên dưới).
Trên đây là phân tích lý thuyết, sau đây là dữ liệu đo thực tế, giá trị tọa độ phải là lượng hiệu chỉnh do yếu tố gió gây ra.
hình ảnh
Tóm lại, gió không chỉ ảnh hưởng đến tốc độ truyền âm mà còn ảnh hưởng đến hướng truyền âm.
