Зона молчания

ЗОНА МОЛЧАНИЯ,

1) в акустике (зона геометрической акустической тени) - область в атмосфере и на земной поверхности, в которой звук от удалённых источников (разговор, шум машин и самолётов, выстрел, орудийная стрельба, взрыв и т.п.) не слышен, в то время как на существенно больших расстояниях он появляется снова (так называемое аномальное распространение звука).

Зоны молчания на земной поверхности обычно имеют форму неправильного кольца (в том числе и с разрывами), окружающего источник звука и вытянутого в направлении распространения звука против преобладающего ветра в тропосфере и стратосфере. Возможно формирование нескольких зон молчания, разделённых зонами слышимости. Размеры зоны молчания для источников звука различной мощности имеют разные значения. Внутренний радиус первой зоны молчания для источников малой мощности обычно составляет несколько сотен метров, а внешний может достигать нескольких километров. Звук от мощных источников может распространяться на расстояния в несколько сотен и тысяч километров. Внутренний радиус первой зоны молчания для мощных источников достигает 20-50 км; внешний - 120-600 км.

Причина образования зон молчания - рефракция звука в атмосфере (зависимость формы траекторий звуковых лучей от вертикального профиля изменения температуры и ветра). Звуковые лучи могут поворачивать к земной поверхности на высотах, на которых эффективная скорость звука (скорость звука плюс скорость ветра в направлении распространения звука) больше своих значений на высоте источника. Такие лучи формируют на земной поверхности зоны слышимости, между которыми и образуются зоны молчания (рисунок). В атмосфере области увеличения температуры, а, следовательно, и скорости звука наблюдаются вблизи земной поверхности при инверсии температуры (особенно ночью летом и зимой), в стратосфере на высоте 20-50 км и термосфере на высоте более 90 км. Наиболее важным фактором, влияющим на образование зон молчания и слышимости, является соотношение между направлениями распространения звука и ветра. Условие поворота звуковых лучей к земной поверхности выполняется в основном (за исключением термосферы) лишь в случаях совпадения этих направлений либо при слабом ветре.

Исследование аномального распространения звука оказало огромное влияние на развитие акустики. В работах Дж. Г. Стокса, О. Рейнольдса и Дж. У. Рэлея впервые было рассмотрено влияние стратификации температуры и ветра на распространение звука, введено понятие звуковых лучей и сформулированы законы их преломления. Эти исследования позволили ещё в начале 20 века до появления метеорологических ракет обнаружить область увеличения температуры с высотой в стратосфере и наличие в ней сильных ветров. Явление, аналогичное аномальному распространению звука в атмосфере, наблюдается и при распространении звука в океане (смотри Акустика океана).

2) В радиофизике - область пространства, в пределах которой отсутствует приём сигналов передатчиков коротких волн или эти сигналы оказываются значительно слабее по сравнению с сигналами, принимаемыми ближе и дальше этой области. Смотри Распространение радиоволн.

Лит.: Хргиан А. Х. Физика атмосферы. 2-е изд. Л., 1978; Блохинцев Д. И. Акустика неоднородной движущейся среды. 2-е изд. М., 1981; Осташев В. Е. Распространение звука в движущихся средах. М., 1992; Куличков С. Н. Дальнее распространение звука в атмосфере (обзор) // Известия Академии Наук СССР. Сер. Физика атмосферы и океана. 1992. Т. 28. №4.