Звук - це різновид хвилі, яка є коливанням повітря. Коли повітря тече, поширення звукової хвилі можна розкласти на суперпозицію двох видів руху: потоку повітря та руху звукової хвилі відносно повітря.
На додаток до таких умов, як температура та щільність, фактори, що впливають на поширення звуку, включають «градієнти швидкості вітру». Градієнти швидкості вітру можуть змінити шлях звуку в повітрі, або вітер може спричинити вигин звуку. Це найцікавіше місце.
Ми беремо типову швидкість звуку 340 м/с, а вітерець у повітрі 5 м/с. Інтенсивність звуку, що створюється під вітром через вітер, у ≈1,03 рази перевищує інтенсивність звуку, коли вітру немає, що насправді надто мало. Але якщо вітер дуже сильний, слухач навіть не зможе чітко почути голос, оскільки вітер сильніший за людський голос.
Для звукових хвиль із довгим шляхом (понад 50 метрів), коли вітер протилежний напрямку поширення звуку (тобто проти вітру), звукові хвилі заломлюються вгору. Це пояснюється тим, що нерівна поверхня (великі дерева, будівлі, пшениця тощо) перешкоджатиме поширенню вітру та створюватиме турбулентність Q, тому швидкість вітру біля землі буде трохи нижчою за висоту повітря, або швидкість вітру на висоті швидше (біля поверхні. Швидкість вітру зазвичай зростає з відстанню від землі), і ця різниця у швидкості вітру створює градієнт швидкості вітру. Як згадувалося вище, градієнт, у свою чергу, впливатиме на швидкість звуку. У зворотній зоні, чим більша швидкість вітру, тим повільніша швидкість поширення звукової хвилі (фактична швидкість звуку=швидкість звуку мінус швидкість вітру), тому звук вигинається вгору.
Теоретично для 6-рівня сильного вітру зі швидкістю вітру 13 кілометрів на годину середнє зниження на кілька децибел на 100 метрів можна зменшити, але згідно з фактичними вимірюваннями втрата понад 20 децибел може можна спостерігати на відносно великій відстані.
Таким же чином, коли вітер має той самий напрямок, що й звук (попутний вітер), звук заломлюється до землі, тому створюються сприятливі умови для того, щоб звук поширювався до землі та відбивався від неї, збільшуючи інтенсивність звуку (рівень звуку).
Градієнти швидкості вітру спричиняють заломлення звуку, через що легше почути звуки з джерел (навіть із-за дерев) за вітром (за вітром) і важче почути за вітром (за вітром).
Звичайно, якщо слухач знаходиться близько до джерела звуку і проти вітру, звук насправді буде чути сильніше.
Це тому, що в грі беруть участь відбиття від землі. Але поки відстань буде більшою (300 метрів), спостерігатиметься явище швидкого загасання звуку (позначене заштрихованою областю на малюнку нижче).
Вище наведено теоретичний аналіз, нижче наведено фактичні виміряні дані, значення ординати має бути величиною корекції, спричиненою фактором вітру.
картина
Таким чином, вітер не тільки впливає на швидкість поширення звуку, але також впливає на напрямок поширення звуку.
