冬に音が遠くまで聞こえる理由とは

2019/01/23 11:46 ウェザーニュース

寒い冬の帰り道は、踏切や電車が走っている音、消防車のサイレンなどの音が、いつもより離れた場所でも聞こえるなと感じたことはありませんか？
それ、空耳でも気のせいでもなく、空気が冷える今だからこその現象なんです。

音が伝わる仕組み

※縦波と横波の違い

そもそも音というのは、周りにある空気を振動させて波となって伝わってきます。
波というと、上の横波を想像するかもしれませんが、音が伝わる時は下の縦波となって伝わっていきます。
この波が耳の中の鼓膜を振動させることによって、音が聞こえるのです。
では、なぜ他の季節と比べて冬は遠くまで音が届くのでしょう？

音と温度の関係

空気中で音が伝わる速さというのは、温度が高くなるほど音は速く伝わります(＝音速は速くなる)。
その理由を説明していきます。
まず、気温が高く、空気中の温度が高い方が空気分子が激しく動き回るので、隣の分子に波を伝達するのが速くなります。逆に、気温が低く、空気中の温度が低ければ、隣の分子への伝達は遅くなるためです。
では、伝わる速さと伝わる距離って関係あるの？
もちろんあります。もう少しイメージしやすいように、昼と夜で考えてみます。

冬の夜が一番聞こえる！

昼と夜を比べた時に夜のほうが音がよく聞こえるのですが、それは単に周りが静かになったからだけではありません。
昼間は太陽光によって地表が暖められ、上空に行くほど温度が低くなります。逆に夜は放射冷却などで地表が冷やされ、上空が暖かくなります。
では次に昼と夜の屈折の仕方を表した図をご覧ください。
地上付近が暖かい昼の場合、最初は緩やかな屈折ですが、徐々に角度がきつくなり、音は上空に逃げていきます。しかし、地上付近が冷たい夜の場合、段々と緩やかな屈折となるため、遠くまで音が届いています。
つまり、1日の中で比べれば昼より夜、季節の中で比べれば夏より冬の方が音は遠くに届くのです。

耳をすませて聞いてみよう

今回は温度に焦点をあてて紹介しましたが、もちろんそれだけではなく、風や空気による音の吸収など様々な要因も関係しています。
普段何気なく耳にしている音も、聞く時間や季節によって少しずつ変化しているので、周りの音を楽しみつつ、新たな発見をしてみるのも楽しいかもしれません。