Atmosfærisk akustik

Atmosfærisk akustik  er en sektion af akustik , der studerer udbredelsen og genereringen af ​​lyd i en ægte atmosfære , samt udforsker atmosfæren ved hjælp af akustiske metoder. Atmosfærisk akustik kaldes også grenen af ​​atmosfærisk fysik.

Kort historie

Atmosfærisk akustik opstod i første halvdel af det 20. århundrede med undersøgelser af den unormale hørbarhed af lyd fra eksplosioner og en vurdering af effekten af ​​turbulens på fading ( fading ) af akustiske bølger. Den videre udvikling skyldtes videnskabelige og teknologiske fremskridt og gennembrud inden for elektroakustik og elektronik. Den moderne teori er baseret på klassiske værker om akustik af bevægelige medier og på udbredelse af bølger i tilfældigt inhomogene medier. I slutningen af ​​det 20. århundrede blev lovene for lydudbredelse i overfladeatmosfæriske bølgeledere undersøgt , og teorien om fluktuationer i lydbølgernes parametre og deres spredning ved småskala inhomogeniteter i vindhastighed og temperatur blev udviklet og eksperimentelt bekræftet.

Opgaver og praktiske aspekter

Problemerne med atmosfærisk akustik er relateret til de fænomener, der opstår under udbredelsen af ​​lyd i atmosfæren, som fra akustikkens synspunkt er et bevægeligt inhomogent medium. Så fra praktiske opgaver skiller udviklingen af ​​metoder til fjernbestemmelse af placeringen og energien af ​​store eksplosioner, herunder nukleare , sig ud . Senere fik problemet med spredningen af ​​industriel støj (herunder chokbølger ) som følge af bevægelsen af ​​supersoniske jetfly særlig betydning : tryk nær jordens overflade kan nå værdier, der er farlige for strukturer og menneskers sundhed.

Omvendte problemer løses med akustisk støj af atmosfæren: støj af mellem- og øvre lag ved hjælp af meget følsomme akustiske modtagere gør det muligt at detektere delvis infralydreflektion fra langlivede mesoskala-uregelmæssigheder, samt at studere deres parametre. Radioakustisk sondering af atmosfæren bruges til at bestemme lodrette temperaturprofiler i den nedre troposfære . Akustiske radarer (sodar) installeres i nærheden af ​​atomkraftværker og i nærheden af ​​farlige industrier for at bestemme vindhastigheden, højden af ​​inversionslagene og intensiteten af ​​turbulent blanding op til en højde på op til 1 km, samt til at estimere de forventede koncentrationer af stoffer i tilfælde af menneskeskabte katastrofer.

Metode

Ved undersøgelse af lydudbredelse, atmosfærisk temperatur og tæthed tages der hensyn til deres afhængighed af højde, luftbevægelser, lydspredning og dæmpning på turbulente inhomogeniteter, kraftig lydabsorption i store højder osv. Inden for rammerne af den atmosfæriske akustik er der således bl.a. fordeling af temperatur og vind i store højder; turbulens studeres ved hjælp af temperatur og vindhastighed, tidspunktet for lydens udbredelse over korte afstande osv. Fordelingen af ​​temperatur og vind i stratosfæren og mesosfæren udføres efter tidspunktet for lydens ankomst fra stedet for eksplosioner og vulkanudbrud.

Litteratur