辽宁盘锦神秘巨响是“音爆”,窗户都在震动,形成原因是什么?

钟铭聊科学 2023-10-12 21:31:44

又有地方发生了“巨响”!

这几年“巨响”的时间还真不少。前段时间四川,陕西就出现了多次不明巨响,引发了关注。再往前推,中国台湾省花莲、浙江省杭州市也都发生过类似的事件 。而最近类似的事情又发生了。

根据许多网友视频反映:辽宁省盘锦当地出现了多次不明巨响,屋内窗户和玻璃被震得抖动。有人选择拨打报警电话,得到的答复是:调查后巨响系飞机产生的音爆。那么问题来了,到底是什么音爆?

与此同时,山东多地也有网友反映,出现了多次不明巨响,房屋和门窗也出现了晃动。当地地震监测中心表示:并未发生地震,或为飞机产生的音爆。

要了解音爆,就得先搞清什么是“声音”?

声音本质是一种机械波,物体振动产生的声波,而声波会通过空气、固体、液体等介质传递到人或者动物的听觉器官,听觉器官感知到波动,通过听觉系统,让大脑知道,这就是听到声音的全部过程。

如果发生声音的物体(声源)是固定的,那声波是向空间的各个方向传播。我们可以用“水波”来理解,也就是以声源为圆心,向四周以同心圆(球)的方式扩散。当然,都是从“二维”的角度来看,一般来说,声波的传递是“三维”的。

如果声源在运动,情况就会很不一样。如果声源正在靠近你,你听到的声音就会越来越尖锐,这是因为声波在传播过程中,前方的声波被压缩,于是波长就变短了,声调也就更高,音色也更尖、更细,声音也就变得尖锐。

日常生活中,这种场景也是非常常见的。如果一辆救护车(或者警车)正在靠近你,你听到的警笛的声音就是越来越尖锐的。而如果救护车(或者警车)正在远离你,情况就反过来,声波的波长会被拉长,频率会下降,声调也就更低,声音变得越低沉,一直到听不到为止。

而我们都知道,声波的传输速度是固定的,在空气中,气温15度以及一个标准大气的情况下,传播速度是340米/秒,也就是1224千米/时。如果声源的速度接近于声速,并逐渐超过声速时,情况就很不一样,时速1224千米,对于战斗机、导弹等飞行器来说,并不是很难。飞行器在超音速的那一刻,就有可能产生音爆。那这究竟是咋回事呢?

我们以战斗机为例,当战斗机的速度接近于音速时,此时战斗机前方的声波就被极度压缩,形成一道冲击波(空气墙),这也就是音障,这有点类似于快艇前方的“水墙”。

而当战斗机达到音速,并开始超音速飞行时,之前机头前方被极端压缩的音障,会被战斗机突破,来到战斗机后方汇合叠加,形成了圆锥形状的(冲击波)音锥,音锥的频率非常高,能量高度集中,所以从高空传递到地面居民的听觉器官中,声音就会超级大,就类似于“爆炸声”,这也就是音爆的由来。也是因为能量巨大,所以会引发房屋和门窗晃动等情况。

当然,其实一般飞机超音速飞行多在万米高空,理论上地面上的居民是不太会听到音爆的。只不过由于声速受大气温度,风速和风向的影响,所以在这些因素的共同影响之下,才有可能会被居民所听到,这也算是小概率事件,而这音爆声对地面安全也不会有影响,不必过度担心。

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