Zakaj zvok potuje bolje z vetrom?

Morda ste opazili, da lahko zvok bolje slišite, če prihaja od navzdol in ne proti vetru. Domnevamo, da je to zato, ker veter “poganja hrup naprej.” Na žalost naše intuicije se lahko zlahka pokaže, da je ta sila premajhna, da bi upoštevala opaženi učinek.
Hitrost zvoka v zraku je približno 760 milj na uro (1,223 km/h). Če tipičen veter piha s hitrostjo 30 mph, je to le 4 % hitrosti zvoka, kar pomeni, da lahko veter le skrajša ali poveča razdaljo, ki jo mora določen zvok prepotovati za to količino. Razlika bi bila preveč subtilna, da bi jo človeško uho zaznalo, zato očitno to ne odkrije vira pojava.

Dejanska rešitev je vezana na lastnost, ki jo fiziki imenujejo viskoznost. Zaradi viskoznosti je hitrost vetra pri tleh dejansko počasnejša od hitrosti na višjih nadmorskih višinah. Trki med molekulami zraka in tlemi povzročajo učinke turbulence, ki preprečujejo, da bi se valovi čim hitreje prenesli vzdolž tega nivoja zraka.

Če ima zrak enakomerno temperaturo, sprememba viskoznosti z višino povzroči, da se zvočni val pospeši vzdolž zgornjih plasti zraka. To povzroči, da se val nagne navzdol, zaradi česar je poslušalec bolj slišen. Ta pojav preusmeritve se imenuje refrakcija. Ko se val premika proti vetru, se lomi v nasprotni smeri – navzgor. Pravzaprav, če bi lebdeli nad tlemi na območju proti vetru od vira, bi zvok slišali precej jasno, zaradi odboja valov v vaši smeri.

Na območju z enakomerno temperaturo in brez vetra zvočni valovi vedno potujejo navzven z enako hitrostjo od vira. Kot smo videli, temu ni vedno tako.