РЕФРА́КЦИЯ ЗВУ́КА

РЕФРА́КЦИЯ ЗВУ́КА, из­ме­не­ние на­прав­ле­ния рас­про­стра­не­ния зву­ка в не­од­но­род­ной сре­де (ат­мо­сфе­ре, океа­не, тол­ще зем­ли и др.) с из­ме­няю­щей­ся в про­стран­ст­ве ско­ро­стью зву­ка. Ход лу­чей в дан­ном слу­чае оп­ре­де­ля­ет­ся урав­не­ния­ми гео­мет­ри­че­ской аку­сти­ки. Зву­ко­вые лу­чи по­во­ра­чи­ва­ют все­гда к слою с мень­шей ско­ро­стью зву­ка.

Р. з. в ат­мо­сфе­ре обу­слов­ле­на про­стран­ст­вен­ны­ми из­ме­не­ния­ми темп-ры воз­ду­ха, ско­ро­сти и на­прав­ле­ния вет­ра. С вы­со­той темп-pa воз­ду­ха обыч­но по­ни­жа­ет­ся (до выс. 10–15 км), по­это­му ско­рость зву­ка в верх­них сло­ях мень­ше, чем в ниж­них, и лу­чи от ис­точ­ни­ка зву­ка, на­хо­дя­ще­го­ся вбли­зи зем­ной по­верх­но­сти, за­ги­ба­ют­ся вверх. Звук, на­чи­ная с не­ко­то­ро­го рас­стоя­ния, пе­ре­ста­ёт быть слы­шен у зем­ной по­верх­но­сти (зо­на мол­ча­ния). Ес­ли темп-pa воз­ду­ха с вы­со­той уве­ли­чи­ва­ет­ся (т. н. тем­пе­ра­тур­ная ин­вер­сия, час­то воз­ни­каю­щая но­чью), то лу­чи по­во­ра­чи­ва­ют вниз и звук рас­про­стра­ня­ет­ся на боль­шие рас­стоя­ния. Даль­ность слы­ши­мо­сти при этом мо­жет зна­чи­тель­но уве­ли­чить­ся за счёт мно­го­крат­ных от­ра­же­ний, ес­ли звук рас­про­стра­ня­ет­ся над хо­ро­шо от­ра­жаю­щим уча­ст­ком зем­ной по­верх­но­сти, напр. над во­дой. По­вы­ше­ние темп-ры с вы­со­той в сло­ях, ле­жа­щих вы­ше 20 км, при нор­маль­ном её хо­де в ниж­них сло­ях мо­жет при­вес­ти к об­ра­зо­ва­нию зо­ны ано­маль­ной слы­ши­мо­сти, рас­по­ло­жен­ной на боль­шем рас­стоя­нии от ис­точ­ни­ка зву­ка, чем зо­на мол­ча­ния.

Р. з. в океа­не обу­слов­ле­на про­стран­ст­вен­ны­ми из­ме­не­ния­ми темп-ры, со­лё­но­сти и гид­ро­ста­тич. дав­ле­ния. От­но­сит. гра­ди­ен­ты ско­ро­сти зву­ка по глу­би­не при­бли­зи­тель­но в 1000 раз боль­ше, чем в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии, по­это­му го­ри­зон­таль­ная Р. з. вы­ра­же­на зна­чи­тель­но сла­бее, чем вер­ти­каль­ная, и мо­жет за­мет­но про­явить­ся лишь при рас­про­стра­не­нии зву­ка на очень боль­шие рас­стоя­ния или в об­лас­тях схо­ж­де­ния тё­п­ло­го и хо­лод­но­го те­че­ний, а так­же в ок­ре­ст­но­стях айс­бер­гов и зо­нах внутр. волн и си­ноп­тич. вих­рей. Вер­ти­каль­ная Р. з. в океа­не обу­слов­ли­ва­ет вол­но­вод­ное рас­про­стра­не­ние и фо­ку­си­ров­ку зву­ка, об­ра­зо­ва­ние зон гео­мет­рич. те­ни и вто­рич­ный вы­ход к по­верх­но­сти океа­на зву­ко­вых лу­чей, вы­шед­ших из из­лу­ча­те­ля кни­зу и рас­про­стра­няю­щих­ся пер­во­на­чаль­но в глу­бин­ных сло­ях.