Olet ehkä huomannut, että kuulet äänen paremmin, jos se tulee alaspäin tuulen sijaan. Oletamme, että tämä johtuu siitä, että tuuli “työntää melua eteenpäin”. Valitettavasti intuitioillemme voidaan helposti osoittaa, että tämä voima on liian pieni havaitun vaikutuksen huomioon ottamiseksi.
Äänen nopeus ilmassa on noin 760 mailia tunnissa (1,223 km / h). Jos tyypillinen tuuli puhaltaa 30 mph, tämä on vain 4% äänen nopeudesta, mikä tarkoittaa, että tuuli voi vain lyhentää tai lisätä etäisyyttä, jonka tietty ääni tarvitsee kulkea kyseisellä määrällä. Ero olisi liian hieno havaitakseen ihmisen korvan, joten ilmeisesti tämä ei paljasta ilmiön lähdettä.
Varsinainen ratkaisu liittyy kiinteistöfyysikoihin, joita kutsutaan viskositeetiksi. Viskositeetin vuoksi tuulen nopeus maan lähellä on itse asiassa hitaampi kuin nopeus korkeammilla korkeuksilla. Ilmamolekyylien ja maan väliset törmäykset aiheuttavat turbulenssivaikutuksia, jotka estävät aaltojen siirtymisen tällä ilman tasolla nopeasti.
Jos ilman lämpötila on tasainen, viskositeetin muutos korkeuden kanssa saa ääniaallon kiihtymään ilmakehän yläpuolella. Tämä saa aallon kaatumaan alaspäin, mikä tekee siitä kuultavamman ihmisen kuuntelijalle. Tätä uudelleenohjausilmiötä kutsutaan taittumiseksi. Kun aalto liikkuu tuulta vastaan, se taittuu vastakkaiseen suuntaan – ylöspäin. Itse asiassa, jos leijuisit maanpinnan yläpuolella tuulen läheisyydessä olevalla alueella, kuulet äänen melko selkeästi, koska aallot heijastavat suuntaasi.
Alueella, jossa lämpötila on tasainen ja ei tuulta, ääniaallot kulkevat aina ulospäin samalla nopeudella lähteestä. Kuten olemme nähneet, näin ei aina ole.