為什么聲音隨風傳播更好(does Sound Travel Better with the Wind)？

你可能已經注意到，如果聲音來自下風而不是逆風，你會聽到更好的聲音。我們假設這是因為風"推動噪音前進"。不幸的是，我們的直覺很容易發現，這種力太小，無法解釋觀察到的效果。高空風速在空氣中的聲速約為每小時760英里（1223...

你可能已經注意到，如果聲音來自下風而不是逆風，你會聽到更好的聲音。我們假設這是因為風"推動噪音前進"。不幸的是，我們的直覺很容易發現，這種力太小，無法解釋觀察到的效果。

高空風速在空氣中的聲速約為每小時760英里（1223公里每小時）。如果一個典型的風速是每小時30英里，那么這僅僅是音速的4%，這意味著風只會縮短或增加給定聲音所需的傳播距離。這種差別太細微，人耳無法察覺，因此顯然這并不能揭示現象的根源。

在溫度均勻、無風的地區，聲波以相等的速度從聲源向外傳播。實際的解是附加在物理學家稱為粘性的屬性上。由于粘性，地面附近的風速實際上比高海拔地區的風速要慢。空氣分子與地面之間的碰撞會產生湍流效應，阻止波沿著這個空氣層傳播。如果空氣溫度均勻，粘度隨高度的變化會導致聲波加速沿著空氣的頂層。這會使波浪向下傾斜，這使人聽得更清楚。這種重新定向的現象稱為折射。當波浪逆風移動時，它的折射方向相反——向上。事實上，如果你在地面上方的一個區域，從聲源的逆風方向，你會聽到非常清楚的聲音，因為波在你的方向反射。在一個溫度均勻、無風的區域，聲波總是以相同的速度從聲源向外傳播正如我們所看到的，情況并非總是如此。