跳至主要内容
香港天文台 香港品牌形象-亚洲国际都会
GovHK 香港政府一站通 搜寻 搜寻 网页指南 联络我们
列印版本
上一页
列印版本 列印PDF

大气的声音世界

撰文:张冰

大气中的声音

 

大气中有各种各样的声音:风声、雨声、和最为人熟知由闪电造成的雷声。由于风和温度都对声音的传播速度有很大影响,也会产生类似光学上的海市蜃楼那样的现象,因此,透过分析声音讯号,亦可估算当时大气的性质如温度的高低或风力的分布。

除了我们日常听到的声音,大气中还存在很多人耳无法听到的低频声音。人的听觉极限为20赫兹至2万赫兹,低于20赫兹的音波称为次声,我们人类便无法听到。由于天气系统的尺度通常较大,所以很多天气现象都会产生人耳无法听到的次声。研究声音在大气中传播特性的科学称为大气声学,当中的次声学便是专注于人耳无法听到的低频声音。

早在第一次世界大战前,次声已用于侦测爆炸的位置,在冷战期间亦被用来监测大气中的核试验。全球正在推动的”全面禁止核试验条约”中,便要求在全球范围内设立次声监测网,以监察在大气中有否异常的大规模爆炸。因为有了这些探测网,科学家们得以发现大量自然现象都会产生不同特性的次声。除了地震,海啸,火出爆发等等,各种气象系统如台风,雷暴,龙卷风甚至晴空湍流都会产生次声。

次声波的波长很长,例如台台风眼所产生的次声振动周期约4-8秒(0.25 – 0.125赫兹),波长便可达数公里。次声波的特点是衰减小,可作长距离传播,因此能够对大气进行大范围连续不断的监察,当结合其他的遥感资料一起使用,更可提供额外的关于大气结构的数据。认识并利用次声方法来预测各类危险天气的活动规律,成为近代次声学研究的重要课题。


最近修订日期: <2014年4月1日>