Действие ветра на звук многосторонне,

Действие ветра на звук многосторонне, но прежде всего мы поговорим о сложении векторов скорости. На рис. 32 показан случай, когда звуковая волна бежит под небольшим углом к направлению ветра; результирующее направление распространения и скорость волны определяются по правилу параллелограмма. Другое действие ветра на распространение звука связано с тем, что скорость ветра у поверхности земли меньше, чем в более высоких слоях атмосферы. Поэтому при распространении звука против ветра результирующая скорость звука у поверхности земли больше, чем на высоте.

Рис. 32. Влияние ветра на направление распространения звуковой волны.
1 — направление распространения звука в отсутствие ветра;
2 — результирующее направление распространения звука;
3 — направление ветра.

Прежде чем объяснить, к чему это приведет, рассмотрим роль температуры. В течение дня под действием теплового излучения солнца земля нагревается. Она нагревает прилегающий к ней слой воздуха, затем в результате конвекции нагреваются, хотя и в меньшей степени, более высокие слои воздуха. Возникающий в тихий солнечный день отрицательный температурный градиент часто весьма значителен по величине. Ночью земля отдает тепло воздуху, но уже не получает его от солнца. Путем конвекции нагретый воздух перемещается на большие высоты, и в ясную, тихую ночь нередко наблюдается значительный положительный температурный градиент, или «температурная инверсия».

В теплом воздухе скорость звука больше, чем в холодном. При отрицательном температурном градиенте скорость звука уменьшается по мере удаления от поверхности земли. Аналогичное явление наблюдается, когда звук распространяется против ветра при положительном градиенте скорости ветра: в этом случае убывание скорости звука с высотой получается в результате вычитания из нее скорости встречного ветра.

Как это отражается на распространении звука? Это видно из рис. 33. На нем изображен фронт звуковой волны, бегущей при положительном градиенте скорости ветра и отрицательном температурном градиенте.

Содержание Назад Вперед

Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий