第110期自然4分钟浏览 38
发布 · 杂学书库 别馆
到了夜晚,连远处传来的声音也听得清清楚楚
有时夜里的声音听起来比白天格外响亮,原因可能不只是安静。
到了夜晚,白天听不到的汽车声或邻居的说话声会变得清晰。这不只是因为周围安静了下来。当地面附近的空气冷却时,声音的传播路径会向下弯曲,有时能传到更远的地方。
白天,声音向上弯曲
白天,阳光晒暖地面,紧贴地面的空气会比上方更暖。声音在温暖的空气中传播得更快。因此,靠近地面的一侧比上方先向前推进,声音的传播方向便向天空弯曲。
到了远处,就会出现“声影区”。即使用眼睛能看到发声的地方,声音也会向上弯折传播,不容易传到耳朵里。这是白天远处的声音听起来比想象中更遥远的原因之一。
夜晚,声音向下弯折传来
太阳落山后,地面很快冷却,而上方的空气还会暖上一段时间。下冷上暖的状态叫作逆温。这时,上方的声音传播得更快,声音的传播路径便向地面弯曲。
在露营地,湖对岸的说话声听得很清楚,或是夜里的火车声感觉比白天更近,这些情况都与这一原理有关。并不是声音本身变大了,而是同样的声音沿着地面传播得更好了。
不只是因为安静
常见的解释是“白天噪声多,声音被盖住了”。这也没错。汽车声、施工声和说话声减少后,小声音与背景的反差增大,就更容易听见。耳朵也有进入“准备聆听”状态的一面。
不过,仅凭反差并不能解释全部。在相同距离下,夜间声音比白天传得更远的现象,也伴随着空气温度随高度变化、声音弯曲方向改变而发生。风向也会把声音送来,或将它推远。
在哪里更容易听清呢
晴朗、风弱的夜晚,在平地或水面这样障碍物少的地方,逆温容易形成。云多或风大时,空气混合,逆温就容易被破坏。冬季晴朗的夜晚更常有这种感觉,也是这个原因。
把窗户稍微打开,有时某个方向的声音就会更清楚。如果白天听不到的声音只在夜里让人觉得烦扰,可能是传播路径和反差发生了变化,而不一定是“谁变得更吵了”。
相关阅读
夜里的声音有时能传得更远,不只是因为噪声减少,还因为逆温使声音的传播路径向下弯曲。
整理与参考笔记 · 中国科学院声学研究所·《大英百科全书》折射条目. 白天气温随高度递减,使声音向上弯曲;夜间逆温使声音向下弯曲(IOA CAS)。《大英百科全书》Sound/Refraction。NOAA也说明了逆温时雷声传播增强的现象。风和地形的影响因具体情况而异。
小测验