Darum werden Schallwellen mit dem Wind 'besser ’
Hallo,
die bisheringe Antworten treffen nicht gerade ins Schwarze…
Der von Zoelomat genannte Effekt spielt sicher mit, macht aber, wie Zoelomat selbst vermutet, selbst bei Sturm nur wenig aus. Vielleicht sogar noch weniger, weil die Schallintensität nicht wie 1/r² abnimmt (das tut sie nur bei dreidimensionaler , isotroper Ausbreitung).
Also warum ? Darum:
Schall wird, denn er sich in der Atmosphäre ausbreitet, wie z.B. Licht beim Übergang von Luft in Wasser, gebrochen. Zur ünerschiedlichen Schallausbreitung bei verschiedenen Wetterlagen tragen zwei Effekte bei.
Erstens hängt die Temperatuschichtung der Luft von der Wetterlage ab. Bei Wind aus einer betimmten Richtung (z.B. über einen Berg), beinflusst der Wind die Temperaturschichtung. Höhere Temperatur bedeutet größere Schallgeschwindigkeit , c nimmt proportional zur Wurzel aus der abs. Temperatur zu. Schall der schräg nach oben abgestrahlt wird, kommt bei normaler Temperaturschichtung (Temp wird „oben“ kleiner) in Schichten mit einer kleineren Schallgeschw., damit wird er zum Lot hin, also nach oben gebrochen. Somit erreicht weniger Schall den Beobachter in großem Abstand am Boden.
Bei Inversionswetterlage (Temp wird „oben“ größer) kommt der Schall in Schichten mit höherer Schallgeschw., wird vom Lot weg gebrochen, also nach unten und wird deshalb in großer Entfernung besser gehört.
Zweitens, der Wind: Zu beachten ist, dass normalerweise die Windgeschwindigkeit am Boden am kleinsten ist und nach oben zunimmt. In Windrichtung müssen wir nun zur Schallgeschw. in ruhender Luft die Windgeschw. addieren, gegen den Wind abziehen. Damit ergibt sich in Windrichtung der gleiche Effekt wie bei Inversionswetter: Die „effektive“ Schallgeschwindigkeit (vom Boden aus gemessen) nimmt mit der Höhe zu, der Schall wird vom Lot weg gebrochen und kommt im Extremfall (teilweise) wieder zum Boden zurück. Gegen den Wind natürlch wieder alles anders herum: Der Schall wird dann noch oben gebrochen und verschwindet in die Höhe …
Gruß Kurt