Lyd er en slags bølge, som er vibrasjonen av luft. Når luften strømmer, kan forplantningen av lydbølgen dekomponeres til superposisjon av to typer bevegelse, luftstrømmen og lydbølgens bevegelse i forhold til luften.
I tillegg til forhold som temperatur og tetthet, inkluderer faktorer som påvirker lydutbredelsen «vindhastighetsgradienter». Vindhastighetsgradienter kan endre lydbanen gjennom luften, eller vinden kan få lyden til å bøye seg. Dette er det mest interessante stedet.
Vi tar den typiske lydhastigheten på 340m/s, og det er en bris på 5m/s i luften. Lydintensiteten som medvinds av vinden på grunn av vinden er ≈1,03 ganger den når det ikke er vind, noe som egentlig er for lite. Men hvis vinden er spesielt sterk, kan lytteren kanskje ikke engang høre den talte stemmen tydelig fordi vinden er sterkere enn den menneskelige stemmen.
For lydbølger med lange reiseveier (større enn 50 meter), når vinden er motsatt av lydens forplantningsretning (det vil si mot vinden), vil lydbølgene brytes oppover. Dette er fordi den grove overflaten (store trær, bygninger, hvete osv.) vil hindre vindens forplantning og danne turbulens Q, slik at vindhastigheten nær bakken er litt lavere enn overluften, eller at den øvre lufthastigheten er raskere (nær overflaten Vindhastigheten øker generelt med avstanden fra bakken), og denne forskjellen i vindhastighet skaper en vindhastighetsgradient. Som nevnt ovenfor vil gradienten igjen påvirke lydhastigheten. I omvendt sone, jo større vindhastighet, jo langsommere er lydbølgeutbredelseshastigheten (faktisk lydhastighet=lydhastighet minus vindhastighet), så lyden vil bøye seg oppover.
Teoretisk sett, for en 6-nivå sterk vind med en vindhastighet på 13 kilometer i timen, kan den gjennomsnittlige reduksjonen på noen få desibel per 100 meter reduseres, men ifølge faktiske målinger kan et tap på mer enn 20 desibel observeres på relativt lang avstand.
På samme måte, når vinden er i samme retning som lyden beveger seg (medvind), brytes lyden mot bakken, slik at forholdene er gunstige for at lyden kan reise til bakken og sprette fra bakken, noe som øker intensiteten av lyden (lydnivå).
Vindhastighetsgradienter forårsaker brytning av lyd, noe som gjør det lettere å høre lyder fra kilder (selv fra bak trær) medvind (medvind) og vanskeligere å høre motvind (motvind).
Selvfølgelig, hvis lytteren er nær lydkilden og mot vinden, vil lyden faktisk høres sterkere.
Dette er fordi refleksjoner fra bakken er i spill. Men så lenge avstanden er lengre (300 meter), vil det være et fenomen med rask lyddemping (indikert med det skraverte området i figuren nedenfor).
Ovennevnte er teoretisk analyse, følgende er de faktiske målte dataene, ordinatverdien bør være korreksjonsmengden forårsaket av vindfaktoren.
bilde
Oppsummert påvirker vinden ikke bare hastigheten på lydutbredelsen, men påvirker også retningen på lydutbredelsen.
