Kāpēc skaņa ceļo labāk ar vēju?

Skaņas ātrums gaisā ir aptuveni 1 223 km stundā (1,223 km/h). Ja tipisks vējš pūš ar ātrumu 48,3 km stundā, tas ir tikai 4% no skaņas ātruma, kas nozīmē, ka vējš var tikai saīsināt vai palielināt attālumu, kas noteiktai skaņai jānovirza par šo daudzumu. Atšķirība būtu pārāk smalka, lai to atklātu cilvēka auss, tāpēc acīmredzot tas neatklāj parādības avotu.

Faktiskais risinājums ir piesaistīts fiziķu īpašumam, ko sauc par viskozitāti. Viskozitātes dēļ vēja ātrums zemes tuvumā faktiski ir lēnāks nekā ātrums lielākā augstumā. Sadursmes starp gaisa molekulām un zemi izraisa turbulences efektus, kas neļauj viļņiem tik ātri pārnest pa šo gaisa līmeni.

Ja gaisa temperatūra ir vienāda, viskozitātes izmaiņas atkarībā no augstuma izraisa skaņas viļņa paātrināšanos gar augšējiem gaisa slāņiem. Tas liek vilnim nosvērties uz leju, kas padara to dzirdamāku cilvēka klausītājam. Šo novirzīšanas fenomenu sauc par refrakciju. Vilnim virzoties pret vēju, tas laužas pretējā virzienā — uz augšu. Patiesībā, ja jūs lidināties virs zemes apgabalā, kas atrodas pretvējā no avota, jūs dzirdētu skaņu diezgan skaidri, jo viļņi atspīd jūsu virzienā.

Apgabalā ar vienmērīgu temperatūru un bezvēja skaņas viļņi vienmēr virzās uz āru ar vienādu ātrumu no avota. Kā mēs redzējām, tas ne vienmēr notiek.