我國古代勞動人民經(jīng)過長期的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),得出了很多關(guān)于天氣的諺語,能夠相當(dāng)準(zhǔn)確地預(yù)報天氣。其中有一條“遠(yuǎn)寺鐘聲清,不必問天公”,意思是說,如果遠(yuǎn)處寺院里的鐘聲聽起來很清晰,不用問,很快就要下雨了!為什么鐘聲聽起來清晰了,就預(yù)示著要下雨?背后的科學(xué)道理是什么呢?
我們知道,聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度是不同的。比如在空氣中大約為340m/s,在水中的速度大約為1450m/s,在松木中大約為3320m/s,在玻璃中大約為5500m/s。其實(shí),即便在空氣中,由于空氣的溫度、濕度不同,聲音的傳播速度也會不同。比如在干燥的空氣中。溫度為0℃時,聲音的傳播速度為332m/s;溫度為20℃時,聲音的傳播速度為344m/s;溫度為30℃時,聲音傳播的速度為349m/s;在134℃的水蒸氣中,聲音的傳播速度為494m/s。
聲音有一個特性,它在空氣中傳播時,總喜歡揀溫度低、濕度大的道路走。由于真實(shí)環(huán)境中的空氣溫度、濕度分布不均勻,聲音便偏向溫度低的空氣中去,聲音的傳播方向就會發(fā)生改變。
在晴朗無風(fēng)的白天,地面溫度比較高,空氣的溫度隨著高度的增加而減小,聲音在傳播的過程中,方向會逐漸向上彎曲,而且速度越來越小。
寺院一般都建在高處。晴朗的白天,寺院的鐘聲在傳播時逐漸向上偏移。低處的人聽到的鐘聲較小,位于灰色區(qū)域的人甚至聽不到鐘聲。
陰天,空氣溫度相對均勻,靠近地面處的空氣密度比較大,鐘聲傳播時向下偏移,被低處的人耳接收,所以鐘聲聽起來更清晰。反過來說,陰天里鐘聲清晰,說明空氣潮濕,快下雨了!
在膾炙人口的唐詩《楓橋夜泊》中,詩人寫道:“月落烏啼霜滿天,江楓漁火對愁眠。姑蘇城外寒山寺。夜半鐘聲到客船。”詩文意境幽遠(yuǎn)。千古流傳。在夜晚江邊的船上,聽見清晰的鐘聲,一方面是因?yàn)橄嗑嗖惶h(yuǎn),夜晚萬籟俱寂,襯得鐘聲洪亮;另一方面,在晚上。地面溫度比較低,聲音在傳播的過程中。方向逐漸向下偏移,更多的聲音傳到了江面,被客船上的人聽到了。
自然界中有很多有趣的現(xiàn)象,等待我們?nèi)W(xué)習(xí),去探究它們的奧秘。
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2010年8期