Градиент скорости звука - Sound speed gradient

В акустика, то градиент скорости звука скорость изменения скорость звука с расстоянием, например с глубиной в океан,[1]или высота в Атмосфера Земли. Градиент скорости звука приводит к преломление звука волновые фронты в направлении с меньшей скоростью звука, заставляя звуковые лучи следовать по кривой. В радиус кривизны звукового пути обратно пропорциональна градиенту.[2]

Когда солнце нагревает поверхность Земли, возникает отрицательный температурный градиент в атмосфере. В скорость звука уменьшается с понижением температуры, поэтому это также создает отрицательный градиент скорости звука.[3] Фронт звуковой волны распространяется быстрее у земли, поэтому звук преломленный вверх, вдали от слушателей на земле, создавая акустическая тень на некотором удалении от источника.[4] Противоположный эффект происходит, когда земля покрыта снегом или утром над водой, когда градиент скорости звука положительный. В этом случае звуковые волны могут преломляться с верхних уровней вниз на поверхность.[3]

В подводная акустика, скорость звука зависит от от давления (следовательно, глубины), температуры и солености морская вода, что приводит к градиентам вертикальной скорости, аналогичным тем, которые существуют в атмосферной акустике. Однако, когда градиент скорости звука равен нулю, значения скорости звука имеют одинаковую «изоспидаль- ную скорость» во всех частях данного водного столба (скорость звука не меняется с глубиной).[1] Тот же эффект происходит в изотермическая атмосфера с идеальный газ предположение.

Рекомендации

  1. ^ а б Приложение ВМФ к Словарю военных и связанных терминов Министерства обороны США (PDF). Департамент ВМФ. Август 2006. НТЗ 1-02.
  2. ^ Ламанкуза, Дж. С. (2000). «10. Наружное распространение звука». Контроль шума (PDF). ME 458: инженерный контроль шума. Государственный колледж, Пенсильвания: Государственный университет Пенсильвании. С. 10.6–10.7.
  3. ^ а б Анерт, Вольфганг; Штеффен, Франк (1999). Звукоизоляция. Лондон: Тейлор и Фрэнсис. п. 40. ISBN  0-415-23870-6.
  4. ^ Эверест, Ф. (2001). Справочник по акустике. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. С. 262–263. ISBN  0-07-136097-2.

Смотрите также