陶婧婷

摘 要：我在家中觀察發(fā)現(xiàn)，傳入臥室的馬路噪音，冬夏有別，夏季大于冬季。噪聲令人無法專心思考，還會造成早醒影響睡眠。馬路噪音的干擾，暑假的影響比寒假嚴(yán)重。為了弄清楚為什么，我通過研究和分析，認(rèn)為主要是冬夏垂直溫度變化的不同，導(dǎo)致噪音彎折方向不同所致。冬季存在逆溫，噪音傳播向地面彎折，容易被樓前地上建筑物遮擋，傳到室內(nèi)的噪聲變少；夏季噪音向上彎折，效果相反。有研究表明，噪音會使深睡眠減少10%，人一生1/3在睡眠之中，降低噪音相當(dāng)于延長生命。為了降低夏季馬路噪聲的干擾，提高居民睡眠質(zhì)量，我認(rèn)為應(yīng)該加強(qiáng)交通管理措施，即夏季道路限速比冬季應(yīng)更嚴(yán)格，馬路上車輛的速度降下來了，噪音也會相應(yīng)降低。

關(guān)鍵詞：噪聲 居室 睡眠 冬夏有別

1問題提出

我家住四樓，與朝陽北大街相鄰靠里的第二棟。我的臥室朝北，能看到車水馬龍的朝陽北大街。我在家學(xué)習(xí)的時候，常常被馬路噪音干擾，有時公交車在小區(qū)東門口進(jìn)出站時，轟隆隆的噪音更加令人難以忍受。

我發(fā)現(xiàn)，傳入臥室的噪音夏天比冬天大。暑假時，我用音箱聽英語，音量要升到第6格才能聽清楚，而寒假聽時，最多到第5格，有時4格都行。我問爸爸媽媽為什么夏天馬路噪音更大，他們說夏天我的窗戶為了通風(fēng)沒關(guān)嚴(yán)吧？我知道縫隙會造成聲音傳進(jìn)來，但是我的房間有空調(diào)，夏天臥室窗戶關(guān)的很嚴(yán)，應(yīng)該不是縫隙的原因。爸爸的朋友有一位專門測量噪音的清華大學(xué)教授薛老師，我又給她打電話，她說如果要發(fā)現(xiàn)冬夏噪音差異的原因，應(yīng)從噪音聲源、傳播途徑、建筑圍護(hù)隔聲三個方面認(rèn)真分析。我把老師說的話記在本上，開始上網(wǎng)找尋資料，并認(rèn)真琢磨起來。

2噪音污染

百度百科上噪聲定義是[1]，由物體振動產(chǎn)生的、雜亂無章的、妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音，單位是dB（分貝）。噪音有四種類型，分別是交通噪音（我家馬路上噪音就是這種類型），是城市最普遍的噪音，超過40%的居民遭受交通噪音干擾；還有施工噪音，工廠噪音，社會生活噪音（如老年廣場舞）。

噪聲，會對聽力造成損傷，誘發(fā)多種疾病，分散注意力、降低學(xué)習(xí)效率，影響睡眠休息質(zhì)量，是一種環(huán)境污染[2]。

世界各國對噪聲污染都非常重視，歐盟將立法對24小時噪音污染限制，英國最早繪制噪音地圖，便于公民監(jiān)督和了解噪音污染，德國建有各種隔音墻減少交通噪音，奧地利馬路用多孔瀝青鋪設(shè)，可吸收大部分輪胎摩擦噪音，等等[3]。

中國有交通噪音管理法律，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[4]，城市中的交通干線兩側(cè)屬于4類區(qū)，白天噪聲不大于70分貝，夜晚不大于55分貝。一般認(rèn)為，人們白天沒有夜晚對噪音敏感，所以，標(biāo)準(zhǔn)限定的值白天要比晚上大15分貝。但是，我搜尋了各大網(wǎng)站，并沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)于冬夏是否噪音有不同的限制值，也沒有分析冬夏噪聲差別貼子，這更激發(fā)了我一探究竟的興趣。

3為什么夏天馬路噪音大

老師說任何噪音影響都可以從三個方面分析：聲源、傳播途徑和接收者隔音：

3.1汽車噪音的聲源夏天會變得更大嗎？

汽車行駛的噪音主要來源是發(fā)動機(jī)噪音、輪胎摩擦地面噪音、風(fēng)噪音三個主要方面[5]。對于冬夏汽車噪音的是否有差別，網(wǎng)上有兩種觀點，一種認(rèn)為沒什么區(qū)別；另一種認(rèn)為，冬季氣溫低，空氣密度大，聲音傳播快，還有路面冬季更干更硬，輪胎摩擦力變大，由此造成噪音偏大。我問了父親和他的同事，冬天和夏天開車噪聲有差別嗎？他們都說，在冬季剛起車時噪音大一些，但正常行駛后冬夏差不多。

就汽車聲源而言，我認(rèn)為冬夏噪音是差不多的，即便冬季輪胎摩擦噪音偏大，也應(yīng)該是夏季噪聲變小才對，所以汽車噪音的聲源看來夏天不會變得更大。

3.2接收者隔音在夏天會差嗎？

我的臥室，接收者是我，隔音是臥室的外墻和窗戶。我認(rèn)為，這些不會受到冬夏溫度的影響的，隔音性能也不會有大的改變。我問薛老師，她說溫度幾乎對隔音沒有影響，如果窗戶的橡膠密封條在冬季低溫下硬化了，出現(xiàn)縫隙漏聲，可能使冬季的隔音變差。

冬季窗戶因密封條變硬隔音變差，那么應(yīng)該是冬季傳入臥室的噪音更多才對。而實際上冬季的噪聲比夏季小，所以冬夏季噪音的差別與接收者隔音的關(guān)系不大。

3.3傳播途徑會造成夏天傳來的噪音更多嗎？

聲音在空氣中傳播大小有什么變化呢？我問薛老師，她說：理論上距離增加1倍，聲音會降低6分貝；二是多個聲源同時發(fā)聲時，到達(dá)某一接收點時聲音會疊加，兩個相同的聲源，距離接收點相同，疊加后聲音增加3分貝；三是聲音的遮擋，如果在噪音傳播過程中受到遮擋，例如前面的樓房為后面的樓房擋住了噪音，達(dá)到接收點的噪音就會變小，遮擋物越大越高，降低的噪聲越大。

冬夏對聲音傳播有什么影響，薛老師說也沒有研究過，她認(rèn)為應(yīng)從氣溫不同的角度去考慮，并認(rèn)為上述的聲源疊加和距離衰減冬夏幾乎是不變的，因此建議我重點探究冬夏溫度不同情況下是否聲音傳播的方向會有變化。

在知乎上我查到溫度對聲音傳播的影響：聲音在高溫空氣中傳播得快，在低溫空氣中傳播得慢，如果空氣的溫度是不均勻的話，由于聲速的差異，聲音將從高溫區(qū)向低溫區(qū)彎折[6]。根據(jù)人們對大氣溫度垂直分布規(guī)律的研究，一般情況下，由于地面吸收陽光熱量，垂直溫度常常是地面處高些，高空中低些，夏季的情況即是如此[7]。因此，夏季馬路車輛的噪音在傳播過程中，由于溫度垂直變化是下高上低，聲音有更多地向上傳播趨勢，更容易越過遮擋，傳播到居室中。而在冬季，參考資料8“為什么北方冬季晴朗夜晚易出現(xiàn)逆溫”一文指出，北方冬季，由于大氣的保溫作用較弱，地面溫度迅速降低，近地面氣溫很快降低，但地面以上的空氣層氣溫降低慢，導(dǎo)致由近地面向上氣溫略有升高的趨勢，即形成逆溫[8]。所謂逆溫，即大氣溫度隨著高度增加而下降，地面上空的大氣結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象[9]。北方冬季逆溫現(xiàn)象非常普遍，華北平原上的保定冬季經(jīng)常溫度上熱下冷，因此，冬季馬路車輛的噪音傳播過程中，方向更多向下彎折，這樣造成了本來向上空傳播的聲音改換方向向下傳播了，這種偏向地面?zhèn)鞑サ穆曇羧菀妆徽系K物遮擋而減少，所以冬季傳到室內(nèi)的噪聲聽起來變小了。有資料顯示，溫度梯度對戶外聲傳播影響的差別可達(dá)到2-10分貝[10]。

以上分析，是聲音傳播途徑上冬夏的垂直溫度變化不同，導(dǎo)致了聲音傳播方向發(fā)生變化，造成夏天聽到的馬路噪音大。

4思考與討論

4.1其他因素對冬夏季噪聲的影響

我們在物理和地理中學(xué)到，冬夏除了氣溫差別外，日照角度、相對濕度、主導(dǎo)風(fēng)向等均會有不同。由此，我再次向薛老師請教，她認(rèn)真地回復(fù)了我：

一、日照角度主要影響太陽入射輻角，使輻射能量強(qiáng)度改變了。夏天入射角高，冬天入射角低，同等情況下，夏天獲得的日照能量多，所以溫度更高。而對于聲音，日照光線對聲波沒有任何直接影響，應(yīng)該不會造成冬夏的差異性。

二、相對濕度問題。在我國華北地區(qū)，冬季干燥，夏季濕潤，對應(yīng)的相對濕度是夏季百分比大，冬季百分比小。薛老師說，空氣對聲音有吸收作用，相對濕度越大，這種吸收作用越小。但是，空氣吸收主要是對高頻率的聲音有明顯作用，而汽車噪聲大多以低頻率聲音為主，另外我家到馬路不到100米，近距離空氣吸收也不顯著。薛老師幫我用計算機(jī)軟件進(jìn)行了計算，結(jié)論是我家馬路噪音由于冬夏相對濕度不同而引起的差別不到1分貝，幾乎沒差別。

三、主導(dǎo)風(fēng)向問題。華北地區(qū)，冬季以北風(fēng)為主導(dǎo)方向，夏季以南風(fēng)為主導(dǎo)方向。順風(fēng)更利于聲音傳播，往往聲音傳播更遠(yuǎn)，音量更大。但是我的臥室朝向北方，冬季面向順風(fēng)，夏季背向順風(fēng)，所以夏季噪音大于冬季看來也不是主導(dǎo)風(fēng)向的原因。

以上分析可以看出，日照角度、相對濕度、主導(dǎo)風(fēng)向等因素對冬夏季噪聲影響是較小的。所以冬夏季噪聲差別主要是溫度的差異（夏季存在逆溫）引起的。

4.2應(yīng)降低影響睡眠的噪音

在清華大學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn)，睡眠中，安靜與噪音環(huán)境相比，噪聲會使深睡眠時間減少10%[11]。人的一生有1/3是在睡眠中度過的，而睡眠過程中深睡眠最為重要。深睡眠期，人的大腦皮層細(xì)胞處于充分休息狀態(tài)，對穩(wěn)定情緒、平衡心態(tài)、恢復(fù)精力極為重要。同時，人體內(nèi)可以產(chǎn)生許多抗體，增強(qiáng)抗病能力[12]。

可見，安靜環(huán)境能促進(jìn)深睡眠，降低噪音相當(dāng)于延長人的生命。所以應(yīng)降低影響睡眠的噪聲。

4.3降低噪音的建議

道路交通噪音是城市噪聲的主要來源，控制主要有三方面：降低聲源的輻射噪音、控制噪音傳播途徑、保護(hù)噪音受害者[13]。降低聲源輻射噪音的方法主要有使用低噪聲車輛、鋪平整路面降低輪胎噪音、控制車流車速等；控制噪音傳播途徑的方法主要有種植高大樹木遮擋噪音、隔離帶種草地吸收噪音、道路兩側(cè)安裝隔音屏障等；保護(hù)噪音受害者的方法主要是住宅增加隔音，如安裝隔音的窗戶。

以上這些道路交通噪音降低的方法中，比較容易實現(xiàn)的，我認(rèn)為是控制道路的車流車速。夏季的夜晚，卡車通過的噪音特別大，應(yīng)通過交通管理，對這些大型車輛限行。另外，道路限速能控制車速降低噪音。

我認(rèn)為，為了降低夏季馬路噪聲的干擾，提高居民睡眠質(zhì)量，可以增加一種交通管理措施，即夏季臨住宅區(qū)的道路限速應(yīng)比冬季更加嚴(yán)格，馬路上車輛速度降下來了，噪音也會相應(yīng)降低。目前我們城市車輛的限速是不分冬夏季的，為了降低夏季較冬季更大的噪音影響，建議夏季（6-9月）將限速較其它季節(jié)降低10公里/小時。

5結(jié)論

馬路交通噪聲冬夏有別，夏季噪音大些，主要是冬夏垂直溫度變化不同造成聲音傳播彎折不同引起的。噪音影響人的生活，減少深睡眠時間，相當(dāng)于縮短人的生命。夏季臨住宅區(qū)的道路限速比冬季應(yīng)更加嚴(yán)格，降低車速，降低噪聲。

參考文獻(xiàn)

[1] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/噪音/4824，噪音

[2] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/噪聲污染//1920474？fr=aladdin，噪聲污染

[3] 網(wǎng)易新聞，http：//discovery.163.com/special/noisepollution/，噪聲污染比你想象的嚴(yán)重

[4] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)

[5] 知乎，https：//www.zhihu.com/question/21325252，汽車行駛的噪音主要來源是什么？

[6] 知乎，https：//www.zhihu.com/question/51145435/answer/124363323，溫度對聲音傳播的影響

[7] 百度文庫，https：//wenku.baidu.com/view/75d4512fed630b1c59eeb547.html，大氣溫度垂直分布規(guī)律及原因

[8] 百度知道，https：//zhidao.baidu.com/question/1639422897499985780.htm，為什么北方冬季晴朗夜晚易出現(xiàn)逆溫

[9] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/逆溫/521701？fr=aladdin，逆溫

[10] 道客巴巴，http：//www.doc88.com/p-8082755081156.html，蔣從雙，吳瑞，戶文成，溫度梯度對戶外聲傳播影響的實驗研究

[11] 愛奇藝，http：//www.iqiyi.com/v_19rrexp2cw.html，清華大學(xué)教授帶你體驗零分貝睡眠實驗。

[12] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/深睡眠和淺睡眠/15611169？fr=aladdin，深睡眠和淺睡眠

[13] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/交通噪聲控制/20805905？fr=aladdin，交通噪聲控制