大气声学

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大气声学是中国的一个科技名词。

目前，世界上只有两种文字，一种是方块文字，如汉字、日文和韩文，还有历史上曾经出现过的西夏文、契丹文，喃字等；另外一种是字母文字，主要包括拉丁字母文字、阿拉伯字母文字、粟特字母文字等。

目录

名词解释

大气声学（atmospheric sound）是研究大气声波(包括可闻声、次声、超声)的产生机制和各种声源的声波在大气中传播规律的分支，作为以声学方法探测大气的一种手段，也可看成是大气物理学的一个分支。大气声学的研究内容主要包括：声波衰减和异常传播现象、声波反射、折射与衍射等。

从声学观点来看，大气是一种运动着的不均匀媒质，大气声学的重大课题都与声在大气中传播时所发生的现象相关联。大气的密度和温度随高度而降低，而温度在某些高度重新增长。在这种规则的不均匀性上，叠加着温度和风随气象条件的变化以及不同尺度的随机湍流脉动。所有这些不均匀性都对声传播产生强烈影响：无湍流大气的分层不均匀性使声音产生折射；湍流不均匀性引起声音的散射和减弱。

背景知识

在人类赖以生存的地球大气中，充斥着各种各样的声波，次声，可听声、超声。次声波—“声重力波”“内重力波”“行星波”“大气潮”超声波因其在空气中的强烈衰减而只能传播很短距离。

大气中产生声波的源地称声源，分为人工声源与自然声源。人们说话或开动机器、触发爆炸等产生的声波即为人工声源，而自然界的地震、闪电、海浪等发出声波则是自然声源。后者主要来源于一系列气象现象和其他地球物理现象，它们不仅产生可听声而且更产生次声；风的呼啸是由于大气涡旋通过各种障碍物时被破坏而产生的。其他一些常见的自然声则大多来自空气流中某些物体的振动，如电线的摇动声、树叶的沙沙声等。声波分为可闻声波、次声与超声波。人耳是灵敏的声波接收器，但由于大气中的声波频率范围很宽广，正常人的耳朵大约能够听到频率为20—20000赫兹的声波，这个频段的声波称可闻声波。低于20赫兹的声波称次声，例如地震、强风暴、飞行火箭等可发出次声，海水中的水母能接收次声波。高于20000赫兹的声波称超声波例如超声探测仪、医疗仪可产生超声波，蝙蝠、猎狗、猫等能听到某些超声波。

1、人工声源：

（1）高空爆炸：20世纪50年代：从B-29飞机上掷下1800KG的炸弹，在225-450KM以外用环形阵传声器来记录声音，推断平流层的温度和风。

（2）核爆炸：为了对远方大气核爆炸试验的检测、定位和当量估算，推动了大气中低频声波和声重力波的长距离传输研究。航天飞机爆炸，火箭发射，超音速飞机等。

2、自然声源

（1）台风、海浪、山背波、风暴潮、雷声、大风、冰雹、连绵雨。

（2）火山喷发、地震、极光、陨石坠落、日蚀。

山背波：在一定的气流和一定的山形走向条件下所产生的一种山区特有的次声波，其典型周期约为40秒，振幅近0.5Pa。当空气足够饱和产生云时，肉眼可以看到非常壮观而独特的云相，它是造成猛烈晴空湍流的重要原因。飞机的晴空颠簸就是它造成的。

风暴潮：猛烈对流性风暴所产生的次声强度很大，周期约12秒至2分钟，可以在数百米到1千公里以外被检测到。

人为的声音中主要是工业和交通工具的噪声，特别是超音速喷气机飞行时产生的冲击波传播问题，日益引起人们的注意。如果大气条件有利于这种波的聚焦，那么地面上的建筑物和人的健康就会受到危害。