審核專家:成蒙
博士 中科院物理所研究生部副主任
雪花飄落的午后,北京城的喧囂突然消失,這場不期而至的初雪,在街道間鋪開了一張巨大的天然靜音毯。
12月12日中午開始,北京迎來今冬首場明顯降雪。但你有沒有發現一個現象,雪后的城市仿佛被罩上了一層“天然耳罩”,變得更加安靜了?這是為什么呢?

雪景圖來啦
北京科學中心


雪花:大自然的“多孔吸音棉”
問題的關鍵在于雪花的特殊物理結構。新鮮雪花是一種六邊形結晶體,堆積在一起是天然多孔材料,雪花之間充滿了大量微小的空氣空隙。


(圖源:央視頻、格致論道講壇)
當聲波傳播到雪地表面時,并不像遇到堅硬地面那樣被直接反射,而是會陷進這些微小空隙中。在空隙內部,聲波與冰晶間隙發生多次反射和衰減,每次相互作用都會消耗一部分聲能。也就是說,雪花形成的表層吸收了這些聲波。
當城市中的各種聲波傳播到雪地表面時,聲波會“陷”進積雪這層厚厚的“海綿”里。雪地會吸收聲波的能量,這部分能量會轉化為微不足道的熱能消耗掉。經過成千上萬次的“陷落”后,傳到我們耳朵里的聲音自然就變得微弱而沉悶了。雪層越厚越蓬松,這種吸音效果就越顯著。
大地的“吸音毯”
積雪的降噪效果還來自它對地面的聲學改造。平日里,城市地表主要由堅硬的瀝青、水泥構成,這些材料表面光滑堅硬,是聲音的良好反射面。

(圖庫版權圖片)
積雪改變了這一狀況。當雪花覆蓋地面,原本堅硬光滑的反射面被一層柔軟粗糙的吸音面取代。這層“雪棉被”不僅自身能吸收聲音,還通過不均勻表面增加聲音的散射和漫反射。
更妙的是,積雪能填充地表的不規則處,減少聲波在這些凹凸中的共振和反射,從根本上改變了聲音在城市環境中的響應模式。當積雪覆蓋車輛行駛的道路時,輪胎與積雪的摩擦聲、氣爆聲遠低于與瀝青的直接接觸聲,在一定程度上降低了行駛噪聲。
另一種“白噪音”:雪聲的心理效應
雪的降噪效果不僅在于物理層面,也受生理因素的影響。由于雪地吸收了絕大部分原有的白噪聲,取而代之的是降雪本身極微弱的白噪聲。因為白噪聲的大幅降低,人們感覺降雪時非常安靜。

(圖源:bilibili)
這也是為什么許多人覺得雪夜特別好眠——雪的“微噪音”讓大腦降低了對夜間各種突發聲響的響應,創造了更加穩定的聲音環境。
從自然降雪到城市降噪設計
積雪帶來的降噪效果為城市噪聲治理提供了自然啟示。城市規劃者開始借鑒雪的智慧,開發各種“仿雪”降噪方案。

(圖庫版權圖片)
例如,具有多孔表面的建筑外墻材料,模仿雪花結構吸收和散射聲波;人行道和廣場使用的特殊多孔鋪裝,在雨天還能兼有透水功能;綠化帶中選擇葉片多孔、結構復雜的植物品種,增強天然降噪效果。因此,規劃更多的城市綠地、建設“口袋公園”,不僅是美化環境,更是構建健康聲環境的重要舉措。


