“拐弯”的声音

江苏省金湖县实验中学 华庆富

1921年5月9日，莫斯科近郊发生了一次大爆炸。据调查，在半径70公里范围内，人们清清楚楚地听到了“轰隆轰隆”的爆炸声；但是从半径70公里到半径160公里范围内，人们却什么也没有听到；奇怪的是，从半径160公里以外一直到半径300公里的远方，人们又听到了爆炸的轰鸣声。

这真是怪事！声音怎么会“跳”过中间这片地区呢？物理学家发现，声音有一种“怪癖”，它在空气中爱拣温度低、密度大的道路走。当遇到温度高、密度小的空气时，声音便会向上拐弯，到温度较低的空气中去。如果某一个地区，地面附近的气温变化比较复杂，声音经过的时候，一会儿拐到高空，一会儿又拐到地面，这样上上下下，就会形成上面所说的那种声音“跳”动的现象。

在我国安徽省合肥市建好的长途电话大楼上有一座塔钟。这塔钟准时打点，钟声悦耳，响遍全市。但是住在远郊的居民听到的钟声，有时候清晰，有时候模糊，有时候正点，有时候“迟到”。这是塔钟的失误吗？不是，这也是声音的“怪癖”——爱走气温低、密度大的道路引起的。天长日久，居民们得出一条经验：平日听不见或听不清的钟声，一旦突然听得很清楚，就预示着天要下雨了，或正在下雨呢！这是因为这时空气湿度大，湿空气比干空气的密度大，容易传播声音的缘故。

“当，当，当……”，在我国北京和上海等很多城市里，都装有巨大的时钟，每隔一定时间，便会准确地向大家报告时刻。如果你离大钟的距离比较远，就会有这样的感觉：报时的钟声，在夜晚和清晨听得很清楚，但一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见。有人说，这是因为夜晚和清晨的环境安静，白天声音嘈杂的缘故。这样的解释，只对了一小部分。其主要原因和前面的爆炸声所形成的现象是一样的，都是由于声音会拐弯。

白天，太阳把地面晒热了，接近地面的空气温度远比空中的高，钟声发出以后，走不多远就往上拐到温度较低的空中去了。因此，在一定距离以外的地面上，听起来不清楚；再远，人们就听不见这个声音了。而在夜晚和清晨刚好相反，接近地面的气温比空中低，钟声传出以后，就顺着温度较低的地面推进，于是人们在远的地方也能清晰地听到钟声。

如果某个区域接近地面的大气温度变化得很厉害，这里高、那里低，那么声音拐到空中以后又会往下拐，这往往会造成非常奇怪的现象。

想象一下，在炎热的夏天，沙漠中的沙子吸收太阳的热量，温度很高，人在50米以外大声呼喊，只看见嘴动，却听不见他在喊什么。而如果在北方的冰海雪原里，又会出现什么现象？显然，北方的地面有冰雪，温度比上方空气低，人在50米以外大声呼喊，声音沿地面传播，进入雪地的缝隙中，所以声音也会很难听到。