声音与温度
声音是发声体以声波的形式所进行的能量传播。一般来说,声音传播的距离大或是速度慢, 能量消耗就大,倘若声波的能量全部消耗在传播途中或是声波改变方向,人的耳朵就听不到声音了。而声音传播的速度与弹性介质的种类和状况关系极大,通常说的声速每秒 340 米,其传播介质是 15℃的标准空气。事实上,我们身边的空气是不可能“标准”的,它的状况与各种气象要素的组合(也就是天气的状况)密不可分。
研究表明,声音的传播速度与温度是成正比的,在近地层中,当气温随高度增加而降低时, 声音的传播速度随高度增加而减小,声音的射线就会向上弯曲(俗称“声音起飞了”);反之,当气温随高度增加而升高,声音的传播速度就会随高度增加而增加,声波射线呈向下弯曲状, 给人的听觉就是“声音在下沉”。
在阴雨天气的白天,空气温度相对较低,越靠近地面,空气温度越高,声音的射线向空中弯曲,因而地面上的人就不容易听到远处的声音。在天气晴朗时的傍晚,太阳落山以后,地面热量开始向空中辐射,使得在一定范围内,空气温度随着高度增高而上升,声音射线向下方弯曲, 声能多半沿地面传播,能量损失小,人耳便容易听到声音,我国民间总结出的“火车叫得响, 天气准是好”,便和这一规律不谋而合。基层气象工作者还把夏日傍晚的雷声大小,作为天气预报的辅助指标。
(1)声音在 25℃的空气中传播速度340m/s(大于/等于/小于);
(2)声音在向外传播的过程中,声能(逐渐增强/逐渐减弱/保持不变);
(3)声音在(雨天/晴天)更易传播;
(4)夏季的中午,水泥、柏油路面的温度很高,相比之下,空气温度就显得较低,此时声音的射线向弯曲(地面/空中)。