地球上风速远没有在空气中的声速快，目前我们将风的等级划分为0-18个等级，0级风表示没有风感，看烟筒冒出烟是直的，从科学上说将0-0.2米/秒范围内风速定义为0级风。风的等级越高，风速越快，目前地球上最快风速是18级风，风的速度大于61.2/秒，但这样的风在地球上非常罕见，能被检测到机会很少。而现在已经测得空气中常温常压下声波速度是344m/s，淡水中为1430m/s，海水中1500m/s，钢铁中5800m/s，铝中6400m/s，石英玻璃中5370m/s。

　　图注：朝着风向或逆风喊叫真的对声波有影响吗？在空气中虽然风没有声音快，但风确实会影响声音通过它的速度。声波在风的方向传播得更快，在风的方向传播得更慢。除了减速或助推外，风还通过折射改变声波的路径。所以逆风说话时，在同样的时间范围内，声音传播距离会短一些。

　　什么是声音？

　　鼓在被击打时发出声音，吉他在拨动琴弦时发出声音，喉部（人类的音箱）因空气流过而振动。因此，最简单形式的声音可以描述为物体振动引起的压力波。

　　由于声波是由于物质的振动而产生的，所以它们被归类为机械波，需要一种介质来传播，而不像电磁波（光）。这种传播通过振动粒子在传播方向上的碰撞而发生。这也是为什么声音可以穿过气体、液体和固体，但不能穿过真空，因为它缺少物质。

　　由于传输介质在声波传播中起着至关重要的作用，任何影响介质状态的因素都会直接影响声波在介质中的传播。介质的温度、分子/原子在介质中的分布等因素都对声波的传播起着决定作用。

　　风对声波的影响

　　虽然使用有线电话的日子已经远去了，但我们经常会大喊大叫地与远离我们的人（例如，山下或湖对岸的人）交流。在这里，和大多数情况一样，周围的空气起着媒介的作用。风（空气在给定方向上的整体运动）携带你的声音，并指示它将以多快、多清楚的速度传送到接收器。

　　风和声音有一种类似于游泳者和水流的关系。游泳者肯定能朝着水流方向游得更快，在同等能耗的基础上，逆流而上则会减慢速度。类似地，当风与声音的方向都在同一个方向上移动时，声速被一个等于风速的因子复合，当这两个方向都不在同一个方向上移动时，声速被减慢。

　　例如：当风速为13.4米/秒时，声音的下风速度为357.4米/秒（空气中的声音速度为344米/秒），而声音的逆风速度将降低到330.6米/秒。风速需要显著提高，才能使声音的速度明显增加或减少。

　　声波折射

　　折射是指波从一种介质传播到另一种介质时，其方向的变化过程，其结果是波的速度和波长发生改变。这种现象在光波中最为明显，在声波中很少见到，因为它们往往通过单一介质（空气）传播。然而，当波阵面在具有不同性质的介质中传播时，声波会发生折射。

　　回到风中，由于有障碍物（树木、建筑物、山脉等）的存在，通常情况下，在地表附近的风速很低，并且随着我们离地表越来越高，风速也会增加。这种在较高和较低水平风速的差异导致速度梯度。梯度，反过来，影响在各个级别的声速。

　　图注：与风同向传播的声波被折射到表面。当声波沿风向传播时，由于风速的不同，波前的上半部分比下半部分移动得更快。在长距离上，波前顶部和底部位置的差异呈指数增长。最后，声波被迫改变方向，向下折射到地面。

　　另一方面，当声波逆风传播时，声速会降低。波前上半部分的速度比下半部分降低得多。随着时间的推移，上半部分明显落后于下半部分，最终声波会向上折射，远离地面。

　　由于风速的不同，声波的弯曲/折射常常导致阴影区的形成，这些阴影区仍然没有任何声音！

　　图注：逆风传播的声波会从地表向高空折射出去。因此，风速的差异会导致声音的折射，这使得从顺风的源头发出的声音更容易听到，而在逆风的源头则更难听到。

　　总结

　　除了风速梯度外，温度和密度等因素也会导致声波的折射。在水体（湖泊或池塘）附近，由于空气温度不同而产生的折射现象非常普遍，渔民经常会遇到这种情况。由于水对空气分子有冷却作用，与远离水面的空气相比，靠近水面的空气往往要稍微冷一些（热转化）。在早晨太阳还没有到达产生热量的最佳位置时，这种温度差异最为明显。声音在温暖的空气中传播得更快，因此声波会被折射到表面，并且传播的距离比通常要远。

　　这种声波的延伸/放大是“野外”为数不多的已知声折射例子之一。

　　尽管如此，既然你知道了声音和风是如何相互作用的，如果你需要求助风，一定要利用它为你带来好处！