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为什么大雨声听着沉闷，而小雨声清脆？

漫科普 2015-12-25 浏览289次

尽管我们从小到大早已熟悉了各式各样的雨声，可是，你是否留意过，雨声的音调其实并不相同。下大雨时，声音会显得沉闷；而下小雨时，尤其如"梧桐更兼细雨“的一夜秋雨，声音"点点滴滴”，是那般的清脆淅沥。

科学家们将声波探测仪放在水下，记录不同直径雨滴产生的声音频率，获得了一系列有趣的发现。用科学的手段，解释了雨声产生不同音调的原因。经过仔细研究，科学家们发现原来雨滴的直径与音调有密切的关系。

不同直径的雨滴，落到水面后，会产生不同尺寸的气泡。小气泡的振动频率高，声音“尖利”；而大气泡的振动频率低，声音“雄浑”。不同气泡的声音交杂在一起，伴随着雨滴落在水面的撞击声，演奏了一首“雨中交响曲”。

当天空飘着毛毛细雨，雨滴的直径小于0.8毫米时，雨滴落在水面的撞击是如此之轻，以至于水面“纹丝不动”。“随风潜入夜，润物细无声”，这个尺寸的细雨，几乎不发出任何声音。

当雨滴直径更大一些，达到0.8-1.2毫米时，这时的雨滴就会产生淅沥沥的音效了。科学家发现这时雨滴与水面的撞击仍很轻，不会产生声音。但这个尺寸的雨滴会在水中产生小气泡。而声音的来源，正是这些小气泡。

这些小气泡的尺寸比较相近，因此产生的振动频率也相似。经过科学家们的测量，0.8-1.2毫米的雨滴落入水面后产生的气泡，会发出13000-25000Hz的振动频率，正好在人耳的听力范围内（20-20000Hz）。而且，这个声音非常响。人类在下雨时，听到的绝大多数声音，正是这个尺寸的雨滴产生的。

当雨滴变得更大，雨滴直径在1.2-2.0毫米时，奇迹出现了。雨滴居然又变得非常安静。因为这个尺寸的雨滴并不会在水下产生气泡（至于为什么，小编也不知道，科学家就是这么说的...），雨滴声仅来源于雨滴撞击水面的声音，而这个声音比气泡振动产生的声音小多了。

对于更大的雨滴，尤其是像rain dog and cat这样的倾盆大雨，雨滴直径甚至可以大于3.5毫米，这时声音有2个来源：撞击声与气泡声。

大雨滴强而有力地溅在水面上，把大量的空气带入水中形成大大小小的气泡。其中，大气泡形成低频率的振动声，范围在1000-10000Hz。因此，下大雨时，我们往往会听到很沉闷的雨声，就是这个缘故。

同时，还存在大量的小气泡。正如前面所讲，小气泡的振动频率更高，听起来更加清脆。除此以外，还有雨滴撞击水面产生的声音。这些声音混合在一起，共同组成了1000-50000Hz宽范围的雨声。

高低不同的音调对应雨滴不同的直径，就像雨滴的指纹一样。目前，科学家们已经可以根据水下声音的频率，倒推出雨滴的直径了！

嗯，说到这儿，是不是觉得这个发现好像并没有什么卵用？

可是，NASA的科学家们说，这个发现非常有卵用！因为，在浩瀚的海洋中，尤其是人迹罕至的海洋里，人类很难统计这些地方的降雨量。有了“雨声指纹”这个发现，科学家们就可以把声纳投放在这些地方，接收水下的雨滴声，然后根据声音频率的范围，分辨出雨滴的直径大小，从而统计出降雨量。这项发现，对于研究地球的气候变化，具有非常大的帮助。