陶婧婷

摘 要：我在家中观察发现，传入卧室的马路噪音，冬夏有别，夏季大于冬季。噪声令人无法专心思考，还会造成早醒影响睡眠。马路噪音的干扰，暑假的影响比寒假严重。为了弄清楚为什么，我通过研究和分析，认为主要是冬夏垂直温度变化的不同，导致噪音弯折方向不同所致。冬季存在逆温，噪音传播向地面弯折，容易被楼前地上建筑物遮挡，传到室内的噪声变少；夏季噪音向上弯折，效果相反。有研究表明，噪音会使深睡眠减少10%，人一生1/3在睡眠之中，降低噪音相当于延长生命。为了降低夏季马路噪声的干扰，提高居民睡眠质量，我认为应该加强交通管理措施，即夏季道路限速比冬季应更严格，马路上车辆的速度降下来了，噪音也会相应降低。

关键词：噪声 居室 睡眠 冬夏有别

1问题提出

我家住四楼，与朝阳北大街相邻靠里的第二栋。我的卧室朝北，能看到车水马龙的朝阳北大街。我在家学习的时候，常常被马路噪音干扰，有时公交车在小区东门口进出站时，轰隆隆的噪音更加令人难以忍受。

我发现，传入卧室的噪音夏天比冬天大。暑假时，我用音箱听英语，音量要升到第6格才能听清楚，而寒假听时，最多到第5格，有时4格都行。我问爸爸妈妈为什么夏天马路噪音更大，他们说夏天我的窗户为了通风没关严吧？我知道缝隙会造成声音传进来，但是我的房间有空调，夏天卧室窗户关的很严，应该不是缝隙的原因。爸爸的朋友有一位专门测量噪音的清华大学教授薛老师，我又给她打电话，她说如果要发现冬夏噪音差异的原因，应从噪音声源、传播途径、建筑围护隔声三个方面认真分析。我把老师说的话记在本上，开始上网找寻资料，并认真琢磨起来。

2噪音污染

百度百科上噪声定义是[1]，由物体振动产生的、杂乱无章的、妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，单位是dB（分贝）。噪音有四种类型，分别是交通噪音（我家马路上噪音就是这种类型），是城市最普遍的噪音，超过40%的居民遭受交通噪音干擾；还有施工噪音，工厂噪音，社会生活噪音（如老年广场舞）。

噪声，会对听力造成损伤，诱发多种疾病，分散注意力、降低学习效率，影响睡眠休息质量，是一种环境污染[2]。

世界各国对噪声污染都非常重视，欧盟将立法对24小时噪音污染限制，英国最早绘制噪音地图，便于公民监督和了解噪音污染，德国建有各种隔音墙减少交通噪音，奥地利马路用多孔沥青铺设，可吸收大部分轮胎摩擦噪音，等等[3]。

中国有交通噪音管理法律，国家标准规定[4]，城市中的交通干线两侧属于4类区，白天噪声不大于70分贝，夜晚不大于55分贝。一般认为，人们白天没有夜晚对噪音敏感，所以，标准限定的值白天要比晚上大15分贝。但是，我搜寻了各大网站，并没有发现关于冬夏是否噪音有不同的限制值，也没有分析冬夏噪声差别贴子，这更激发了我一探究竟的兴趣。

3为什么夏天马路噪音大

老师说任何噪音影响都可以从三个方面分析：声源、传播途径和接收者隔音：

3.1汽车噪音的声源夏天会变得更大吗？

汽车行驶的噪音主要来源是发动机噪音、轮胎摩擦地面噪音、风噪音三个主要方面[5]。对于冬夏汽车噪音的是否有差别，网上有两种观点，一种认为没什么区别；另一种认为，冬季气温低，空气密度大，声音传播快，还有路面冬季更干更硬，轮胎摩擦力变大，由此造成噪音偏大。我问了父亲和他的同事，冬天和夏天开车噪声有差别吗？他们都说，在冬季刚起车时噪音大一些，但正常行驶后冬夏差不多。

就汽车声源而言，我认为冬夏噪音是差不多的，即便冬季轮胎摩擦噪音偏大，也应该是夏季噪声变小才对，所以汽车噪音的声源看来夏天不会变得更大。

3.2接收者隔音在夏天会差吗？

我的卧室，接收者是我，隔音是卧室的外墙和窗户。我认为，这些不会受到冬夏温度的影响的，隔音性能也不会有大的改变。我问薛老师，她说温度几乎对隔音没有影响，如果窗户的橡胶密封条在冬季低温下硬化了，出现缝隙漏声，可能使冬季的隔音变差。

冬季窗户因密封条变硬隔音变差，那么应该是冬季传入卧室的噪音更多才对。而实际上冬季的噪声比夏季小，所以冬夏季噪音的差别与接收者隔音的关系不大。

3.3传播途径会造成夏天传来的噪音更多吗？

声音在空气中传播大小有什么变化呢？我问薛老师，她说：理论上距离增加1倍，声音会降低6分贝；二是多个声源同时发声时，到达某一接收点时声音会叠加，两个相同的声源，距离接收点相同，叠加后声音增加3分贝；三是声音的遮挡，如果在噪音传播过程中受到遮挡，例如前面的楼房为后面的楼房挡住了噪音，达到接收点的噪音就会变小，遮挡物越大越高，降低的噪声越大。

冬夏对声音传播有什么影响，薛老师说也没有研究过，她认为应从气温不同的角度去考虑，并认为上述的声源叠加和距离衰减冬夏几乎是不变的，因此建议我重点探究冬夏温度不同情况下是否声音传播的方向会有变化。

在知乎上我查到温度对声音传播的影响：声音在高温空气中传播得快，在低温空气中传播得慢，如果空气的温度是不均匀的话，由于声速的差异，声音将从高温区向低温区弯折[6]。根据人们对大气温度垂直分布规律的研究，一般情况下，由于地面吸收阳光热量，垂直温度常常是地面处高些，高空中低些，夏季的情况即是如此[7]。因此，夏季马路车辆的噪音在传播过程中，由于温度垂直变化是下高上低，声音有更多地向上传播趋势，更容易越过遮挡，传播到居室中。而在冬季，参考资料8“为什么北方冬季晴朗夜晚易出现逆温”一文指出，北方冬季，由于大气的保温作用较弱，地面温度迅速降低，近地面气温很快降低，但地面以上的空气层气温降低慢，导致由近地面向上气温略有升高的趋势，即形成逆温[8]。所谓逆温，即大气温度随着高度增加而下降，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的现象[9]。北方冬季逆温现象非常普遍，华北平原上的保定冬季经常温度上热下冷，因此，冬季马路车辆的噪音传播过程中，方向更多向下弯折，这样造成了本来向上空传播的声音改换方向向下传播了，这种偏向地面传播的声音容易被障碍物遮挡而减少，所以冬季传到室内的噪声听起来变小了。有资料显示，温度梯度对户外声传播影响的差别可达到2-10分贝[10]。

以上分析，是声音传播途径上冬夏的垂直温度变化不同，导致了声音传播方向发生变化，造成夏天听到的马路噪音大。

4思考与讨论

4.1其他因素对冬夏季噪声的影响

我们在物理和地理中学到，冬夏除了气温差别外，日照角度、相对湿度、主导风向等均会有不同。由此，我再次向薛老师请教，她认真地回复了我：

一、日照角度主要影响太阳入射辐角，使辐射能量强度改变了。夏天入射角高，冬天入射角低，同等情况下，夏天获得的日照能量多，所以温度更高。而对于声音，日照光线对声波没有任何直接影响，应该不会造成冬夏的差异性。

二、相对湿度问题。在我国华北地区，冬季干燥，夏季湿润，对应的相对湿度是夏季百分比大，冬季百分比小。薛老师说，空气对声音有吸收作用，相对湿度越大，这种吸收作用越小。但是，空气吸收主要是对高频率的声音有明显作用，而汽车噪声大多以低频率声音为主，另外我家到马路不到100米，近距离空气吸收也不显著。薛老师帮我用计算机软件进行了计算，结论是我家马路噪音由于冬夏相对湿度不同而引起的差别不到1分贝，几乎没差别。

三、主导风向问题。华北地区，冬季以北风为主导方向，夏季以南风为主导方向。顺风更利于声音传播，往往声音传播更远，音量更大。但是我的卧室朝向北方，冬季面向顺风，夏季背向顺风，所以夏季噪音大于冬季看来也不是主导风向的原因。

以上分析可以看出，日照角度、相对湿度、主导风向等因素对冬夏季噪声影响是较小的。所以冬夏季噪声差别主要是温度的差异（夏季存在逆温）引起的。

4.2应降低影响睡眠的噪音

在清华大学的研究中发现，睡眠中，安静与噪音环境相比，噪声会使深睡眠时间减少10%[11]。人的一生有1/3是在睡眠中度过的，而睡眠过程中深睡眠最為重要。深睡眠期，人的大脑皮层细胞处于充分休息状态，对稳定情绪、平衡心态、恢复精力极为重要。同时，人体内可以产生许多抗体，增强抗病能力[12]。

可见，安静环境能促进深睡眠，降低噪音相当于延长人的生命。所以应降低影响睡眠的噪声。

4.3降低噪音的建议

道路交通噪音是城市噪声的主要来源，控制主要有三方面：降低声源的辐射噪音、控制噪音传播途径、保护噪音受害者[13]。降低声源辐射噪音的方法主要有使用低噪声车辆、铺平整路面降低轮胎噪音、控制车流车速等；控制噪音传播途径的方法主要有种植高大树木遮挡噪音、隔离带种草地吸收噪音、道路两侧安装隔音屏障等；保护噪音受害者的方法主要是住宅增加隔音，如安装隔音的窗户。

以上这些道路交通噪音降低的方法中，比较容易实现的，我认为是控制道路的车流车速。夏季的夜晚，卡车通过的噪音特别大，应通过交通管理，对这些大型车辆限行。另外，道路限速能控制车速降低噪音。

我认为，为了降低夏季马路噪声的干扰，提高居民睡眠质量，可以增加一种交通管理措施，即夏季临住宅区的道路限速应比冬季更加严格，马路上车辆速度降下来了，噪音也会相应降低。目前我们城市车辆的限速是不分冬夏季的，为了降低夏季较冬季更大的噪音影响，建议夏季（6-9月）将限速较其它季节降低10公里/小时。

5结论

马路交通噪声冬夏有别，夏季噪音大些，主要是冬夏垂直温度变化不同造成声音传播弯折不同引起的。噪音影响人的生活，减少深睡眠时间，相当于缩短人的生命。夏季临住宅区的道路限速比冬季应更加严格，降低车速，降低噪声。

参考文献

[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/噪声污染//1920474？fr=aladdin，噪声污染

[3] 网易新闻，http：//discovery.163.com/special/noisepollution/，噪声污染比你想象的严重

[4] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/环境噪声标准

[5] 知乎，https：//www.zhihu.com/question/21325252，汽车行驶的噪音主要来源是什么？

[6] 知乎，https：//www.zhihu.com/question/51145435/answer/124363323，温度对声音传播的影响

[7] 百度文库，https：//wenku.baidu.com/view/75d4512fed630b1c59eeb547.html，大气温度垂直分布规律及原因

[8] 百度知道，https：//zhidao.baidu.com/question/1639422897499985780.htm，为什么北方冬季晴朗夜晚易出现逆温

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

[10] 道客巴巴，http：//www.doc88.com/p-8082755081156.html，蒋从双，吴瑞，户文成，温度梯度对户外声传播影响的实验研究

[11] 爱奇艺，http：//www.iqiyi.com/v_19rrexp2cw.html，清华大学教授带你体验零分贝睡眠实验。

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

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