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林木如何降低噪音污染——林木的聲學(xué)功能及其在城市中的應(yīng)用

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年11月28日 00:40

噪音污染是指不必要或令人不快的聲音，它會(huì)對(duì)人類和環(huán)境的健康造成不利影響。長(zhǎng)期暴露在高于85分貝的聲音中，可能會(huì)導(dǎo)致聽(tīng)力損失、高血壓、心血管疾病、睡眠障礙等問(wèn)題。因此，控制和減少噪音污染是一項(xiàng)重要的任務(wù)。

林木是一種天然的“消聲器”，它們可以通過(guò)吸收、反射、折射或掩蓋聲波來(lái)降低或減弱聲音。林木的結(jié)構(gòu)，包括高度、分枝結(jié)構(gòu)、葉形和密度、樹(shù)皮紋理和木材密度，決定了它們吸收聲音的效果。在本文中，我們將介紹林木如何減少噪音污染，以及在城市中選擇和種植合適的林木的方法。

1. 林木如何吸收聲音

聲音是由空氣中的壓力波產(chǎn)生的，當(dāng)聲波遇到物體時(shí)，會(huì)發(fā)生反射、折射或吸收。反射是指聲波從物體表面彈回，折射是指聲波在物體內(nèi)部改變方向，吸收是指物體接收聲波的能量并將其轉(zhuǎn)化為熱能。林木可以通過(guò)樹(shù)皮、樹(shù)葉、樹(shù)干和地面等部分來(lái)吸收聲音。

樹(shù)皮是林木吸收聲音的主要部位之一，它的紋理和厚度影響了它對(duì)聲波的吸收能力。一項(xiàng)在《應(yīng)用聲學(xué)》雜志上發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)，在13種針葉樹(shù)和闊葉樹(shù)中，落葉松的樹(shù)皮具有最好的吸音效果，因?yàn)樗募y理較為粗糙。針葉樹(shù)總體上比闊葉樹(shù)更能吸收聲音。這項(xiàng)研究是由倫敦大學(xué)學(xué)院的Jian Kang教授等人進(jìn)行的。

樹(shù)葉也可以吸收聲音，特別是高頻聲音。樹(shù)葉的形狀和密度決定了它們對(duì)聲波的吸收程度。一般來(lái)說(shuō)，形狀復(fù)雜、密度大、表面粗糙的樹(shù)葉比形狀簡(jiǎn)單、密度小、表面光滑的樹(shù)葉更能吸收聲音。這是由于復(fù)雜形狀和粗糙表面可以增加聲波與樹(shù)葉之間的接觸面積和摩擦力。

樹(shù)干可以通過(guò)反射和折射來(lái)減弱聲波的能量，從而降低噪音水平。樹(shù)干的直徑和數(shù)量影響了它們對(duì)聲波的散射效果。一般來(lái)說(shuō)，直徑大、數(shù)量多的樹(shù)干比直徑小、數(shù)量少的樹(shù)干更能散射聲波。這是由于大直徑和多數(shù)量的樹(shù)干可以增加聲波與物體之間的碰撞次數(shù)和角度。

地面是林木吸收聲音的主要部位之一，它可以通過(guò)土壤和有機(jī)物質(zhì)來(lái)接收和消散聲波的能量。林木可以通過(guò)根系使土壤松散，通過(guò)落葉增加有機(jī)物質(zhì)層，通過(guò)冠層保持土壤濕潤(rùn)，從而提高地面的吸音效果。這是由于松散、有機(jī)和濕潤(rùn)的土壤可以增加聲波在地面中的傳播阻力和損耗。

2. 林木如何掩蓋聲音

除了吸收聲音，林木還可以通過(guò)掩蓋聲音來(lái)降低噪音污染。掩蓋聲音是指利用一種聲音來(lái)減少另一種聲音的可聽(tīng)度。林木可以通過(guò)自身的聲音或吸引野生動(dòng)物的聲音來(lái)掩蓋不自然的噪音，如交通噪音、工業(yè)噪音等。

林木自身的聲音主要包括風(fēng)吹樹(shù)葉、樹(shù)枝摩擦、雨滴落地等，這些聲音通常被認(rèn)為是舒緩和宜人的，可以使人放松和平靜。林木還可以吸引鳥(niǎo)類、昆蟲(chóng)等野生動(dòng)物，它們的鳴叫、嗡嗡等聲音也可以提供一種自然和和諧的氛圍，可以抵消不自然的噪音。這是由于自然聲音與不自然噪音在頻率、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間等方面有所不同，可以使人們對(duì)不自然噪音的注意力降低。

3. 林木如何在城市中應(yīng)用

林木在城市中可以作為一種有效的噪音屏障，來(lái)減少道路、工廠、機(jī)場(chǎng)等噪音源對(duì)周圍環(huán)境的影響。根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù)，一個(gè)100英尺寬的林木屏障可以將噪音水平降低5到8分貝。為了提高林木屏障的效果，需要注意以下幾點(diǎn)：

林木屏障應(yīng)盡可能靠近噪音源或受體，以減少聲波在傳播過(guò)程中的衰減。

林木屏障應(yīng)盡可能高、密、寬，以增加對(duì)聲波的阻擋和吸收。

林木屏障應(yīng)盡可能多樣化，以利用不同種類、形狀、大小的林木對(duì)不同頻率的聲波的吸收和掩蓋。

林木屏障應(yīng)盡可能考慮季節(jié)變化，以保持一定的綠化覆蓋率和吸音效果。