Многие наверняка замечали, что зимой, особенно в тихий морозный день, звуки кажутся особенно четкими и далекими будто воздух стал прозрачнее для акустики. Так вот, это не иллюзия. Причина кроется в том, как холодный воздух направляет звуковые волны.
Все дело в рефракции — искривлении пути звука. В атмосфере скорость звука зависит от температуры, в теплом воздухе она выше, в холодном — ниже.
Зимой у поверхности земли холодно, а с высотой температура часто повышается (явление, называемое инверсией). Когда звуковая волна попадает из холодного нижнего слоя в более теплый верхний, она замедляется и, как луч света в призме, изгибается обратно к земной поверхности.
Этот эффект «прижимает» звуковые лучи к земле, не давая им уходить вверх, и позволяет им распространяться на большие дистанции с меньшими потерями. Еще один помощник зимней акустики это низкая влажность.
Сухой зимний воздух, вопреки интуиции, поглощает звук меньше, чем влажный летний. При высокой влажности молекулы воды сильнее рассеивают и поглощают акустическую энергию, особенно на высоких частотах.
Интересно, что аналогичный сезонный эффект наблюдается и в воде. Летом теплые верхние слои отклоняют звуковые лучи в глубину, где они поглощаются дном, а зимой холодная поверхность направляет их обратно в толщу воды, увеличивая дальность.
Таким образом, зимняя тишина не отсутствие звука, а идеальные условия для его дальней передачи. Холодный плотный воздух у земли и температурная инверсия создают природный звуковой волновод, который позволяет слышать далекие колокола, поезда или голоса с поразительной ясностью.
Ранее Наука Mail сообщала, что на западе Гудзонова залива белая медведица усыновила одинокого медвежонка.
