[拼音]：daqi zhong de zaosheng chuanbo

[外文]：noise propagation in atmosphere

噪聲在大氣中傳播時(shí)，它的強(qiáng)度會(huì)隨傳播距離的增加而衰減，傳播路徑也往往會(huì)偏離直線的前進(jìn)方向。在聲源近旁，傳播情況同聲源的性質(zhì)和形狀密切相關(guān)。在距離比聲源幾何尺寸大得多的地方，可把聲源中心作為等效的點(diǎn)聲源來(lái)處理。這時(shí)傳播的情況主要決定于距離和大氣的特性。

噪聲的衰減

噪聲隨距離衰減的主要原因是聲波的擴(kuò)張和大氣對(duì)它的吸收。從點(diǎn)聲源輻射的聲波，由于向四周擴(kuò)張，聲強(qiáng)按距離平方成反比的規(guī)律變化，因此聲壓隨距離反比地衰減，離聲源距離每增加一倍，聲壓級(jí)降低6分貝。由于大氣的吸收，聲強(qiáng)或聲壓按指數(shù)規(guī)律衰減，即聲壓級(jí)降低量與傳播距離成比例。這種衰減可用分貝每米為單位的衰減常數(shù)來(lái)表示。如果已知離聲源距離r₀米處以分貝為單位的聲壓級(jí)為L₀，則距離r米處的聲壓級(jí)L_p可用下式表達(dá)：

式中 α為衰減常數(shù)。一般地說(shuō)，當(dāng)離聲源距離不太遠(yuǎn)時(shí)，聲壓級(jí)隨距離變化受聲波擴(kuò)張作用的影響較為顯著。傳播距離較遠(yuǎn)時(shí)，大氣對(duì)聲波的吸收起主要作用。

反映大氣吸收的衰減常數(shù)由兩部分組成，第一部分稱為“經(jīng)典吸收”，是空氣的粘滯性、熱傳導(dǎo)以及空氣分子轉(zhuǎn)動(dòng)等所產(chǎn)生的聲能耗散引起的。它與聲波頻率的平方成正比，并與空氣溫度和氣壓有關(guān)，而與空氣濕度無(wú)關(guān)。除非聲波頻率很高，這種吸收一般可以不考慮。第二部分稱為“分子吸收”，主要是空氣中氧分子振動(dòng)弛豫效應(yīng)所引起的，與空氣的溫度和濕度密切相關(guān)。它也隨聲波頻率的增減而增減，但變化規(guī)律較為復(fù)雜。衰減常數(shù)的實(shí)驗(yàn)值見(jiàn)表：

此外，噪聲在綠化地帶傳播，還可以有附加的衰減。如果傳播距離不太大，除了頻率很高的聲波外，實(shí)際衰減量是很有限的（見(jiàn)綠化降噪）。

噪聲傳播方向的變化

噪聲在大氣中傳播方向發(fā)生變化的原因，除由于地面障礙物反射和衍射外，主要是大氣中溫度或風(fēng)速分布不均勻而使聲波折射。

大氣中的聲速與絕對(duì)溫度的平方根成正比。大氣溫度隨高度增大時(shí)，聲速隨高度增大，聲傳播方向?qū)⑾虻孛鎻澢?。這時(shí)，地面上聲源所發(fā)射的噪聲，由于集中在地面附近區(qū)域，可以沿地面?zhèn)鞑サ捷^遠(yuǎn)的地方。反之，大氣溫度隨高度增加而下降時(shí)，聲波將向上空彎曲。這時(shí)，地面附近聲源所發(fā)射的噪聲將在離聲源一定距離的地面上掠過(guò)并在較遠(yuǎn)處形成聲影區(qū)域（圖1）。例如在晴天夜晚，地面由于熱輻射和熱傳導(dǎo)迅速冷卻，靠近地面的空氣溫度下降，而離地面較高處仍保持較高的溫度。在晴朗的白天，大氣溫度隨高度下降。因此，地面上聲源所發(fā)射的噪聲在夜晚傳播較遠(yuǎn)，而在白天傳播較近。

風(fēng)速分布對(duì)噪聲傳播方向也有影響。當(dāng)聲波順風(fēng)傳播時(shí)，對(duì)地面的聲速應(yīng)疊加上風(fēng)速。由于風(fēng)速一般隨離地面高度增大，因此聲波將向地面彎曲，這表明順風(fēng)時(shí)噪聲可以沿地面?zhèn)鞑ポ^遠(yuǎn)的距離。當(dāng)逆風(fēng)傳播時(shí)，聲波將向上空彎曲，在地面上較遠(yuǎn)處將形成聲影區(qū)域（圖2）。

參考書(shū)目

1. C.M.Harris，Handbook of Noise Control，2nd ed.， McGraw-Hill，New York，1979.

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標(biāo)簽：大氣中的噪聲傳播

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文章名稱：《大氣中的噪聲傳播》

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