次声波的介绍

目录

1.什么是次声波

2.次声波的产生

3.次声波的特点与危害

4.次声波的应用领域及实例

5.其他

1.什么是次声波

声音是由物体振动而产生的弹性波,并能引起听觉的声波,只是它的大小取决于振动的频率和幅度。人耳所能接收的频率范围为0Hz~20kHz。凡超过20kHz的声音信号叫超声波, 而低于20Hz的声音信号称亚声波或次声波。

次声波波形

2.次声波的产生

在自然界中，海上风暴、火山爆发、大陨石落地、海啸、电闪雷鸣、波浪击岸、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、极光、地震等都可能伴有次声波的发生.在人类活动中，诸如核爆炸、导弹飞行、火炮发射、轮船航行、汽车争驰、高楼和大桥摇晃，甚至像鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等在发声的同时也都能产生次声波。

3.次声波的特点与危害

（1）特点

次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收。而次声波的波长往往很长，因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。

次声如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近甚至相同，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，危险时可致人死亡。

次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。

次声波的传播速度和可闻声波相同，由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外。

（2）危害

次声波会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。一定强度的次声波，能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。有人认为，晕车、晕船就是车、船在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人，遇到大风天气，往往感到头晕、恶心，这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。

4.次声波的应用领域及实例

（1）研究自然次声的特性和产生机制，预测自然灾害性事件。例如台风和海浪摩擦产生的次声波，由于它的传播速度远快于台风移动速度，人们利用一种叫“水母耳”的仪器，监测风暴发出的次声波，即可在风暴到来之前发出警报。利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。

水母特殊的听觉系统指导了水母耳的发明

（2）通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性，可探测某些大规模气象过程的性质和规律。如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等。

（3）通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性，可以了解人体或其他生物相应器官的活动情况。例如人们研制出的“次声波诊疗仪”可以检查人体器官工作是否正常。（4）在军事上，利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器。次声武器，一般只伤害人员，不会造成环境污染。

次声波武器

（5）利用所接收到的被测声源产生的次声波，可以探测声源的位置、大小和研究其他特性。例如，通过接收核爆炸、火箭发射或者台风产生的次声波，来探测出这些次声源的有关参量。

5.其他

国内外研究人员将次声波作为地震、火山喷发、泥石流等灾害预警的重要指标。岩石破裂过程中的声发射实验证实( 唐林波等,2003) : 随着微破裂的集结和裂纹的扩展,所辐射

波的频谱会逐渐向低频移动,而且当频率很低时,可以透射出岩石,被话筒接收到强地震前破裂集结可能会辐射出超低频波,这种超低频波不能被常规的地震仪记录到,但可以被超低频传感器或次声波接收器记录到.

[…]摘自：次声波监测煤岩动力灾害的可行性研究

次声波预测地震：

次声波的测量表明，次声波是平面波，沿着与地球表面平行的方向传播。在强烈地震时，沿地面传播的地震波有纵向波、横向波和表面波，它们所激发的次声波的强度各不相同。接收这三种不同的次声波，可以推算出地震波的垂直幅度、方向和水平速度。

次声波可以用于动物预测地震。动物的听觉范围与人不同，人耳听不到的次声波，某些动物却可以听得到。大地震前动物听到由于前震产生的次声波而烦躁不安，我们可据此预测大地震将要来临。

声波010.jpg

次声波预报风暴：

声音在大气层中的衰减，主要是由分子吸收、热传导和粘滞效应所引起的，相应的吸收系数与声波频率的二次方成正比。由于次声波的频率很低，所以在传播过程中大气对它的吸

收系数很小，所以次声波能“跑”很远。而且它的速度大于风暴传播的速度，所以它就成了海洋风暴来临的前奏曲。

次声波预报台风和海浪：

台风和海浪摩擦产生的次声波，由于它的传播速度远快于台风移动速度，因此，人们利用一种叫“水母耳”的仪器，监测风暴发出的次声波，即可在风暴到来之前发出警报。利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性，可探测某些大规模气象过程的性质和规律.如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动。

另外，在海难救援中，传统的无线电求救仪器极易遇水失灵，因此，海员可应用深水炸弹投入海洋后所形成的次声波进行有效求救，其不仅传播速度快且衰减量极低，救援人员便可利用水中听音器接收海中的次声波，从而对遇难地点进行准确预判并实施迅速救援。

3、地下资源监察

资源勘探人员可在土地表面进行定点引爆，利用爆炸所引起的巨大次声波对地下矿产资源以及地质结构进行探测。