기온 역전이 일어난 밤, 위쪽의 따뜻한 공기에서 더 빠르게 진행하는 소리가 지면 쪽으로 휘어지는 굴절 원리를 나타낸 그림이다. [사진=미주중앙일보]
늦은 밤 창문을 열면 멀리 있는 도로의 자동차 소리가 낮보다 또렷하게 들릴 때가 있다. 밤공기가 소리를 오래 붙잡아 두기 때문은 아니다. 주변이 조용해지는 데다, 높이에 따른 공기 온도 차이가 소리의 진행 경로를 바꿀 수 있다.
소리는 공기의 압력 변화가 파동으로 전달되는 현상이다. 공기 중 소리의 속도는 온도가 높을수록 빠르고 낮을수록 느리다. 하지만 속도가 느려졌다는 사실만으로 소리가 더 멀리 간다고 설명할 수는 없다.
맑고 바람이 약한 밤에는 지표면이 열을 잃으며 식는다. 지면 가까운 공기도 차가워져 그 위의 공기보다 온도가 낮아지는 경우가 있다. 위로 갈수록 기온이 높아지는 이런 상태를 기온 역전이라고 한다.
이때 위쪽의 따뜻한 공기에서는 소리가 더 빠르게, 아래쪽의 찬 공기에서는 더 느리게 진행한다. 높이에 따른 속도 차이 때문에 비스듬히 위로 퍼지던 소리의 경로가 지면 쪽으로 휘어질 수 있다. 이것이 소리의 굴절이며, 먼 곳의 소리가 지상에서 더 잘 들리는 한 가지 이유다.
또 밤에는 교통과 사람의 활동이 줄어 작은 소리를 가리던 배경 소음도 낮아지곤 한다. 다만 모든 밤에 같은 현상이 생기지는 않는다. 바람과 기온 분포, 지형에 따라 들리는 정도가 달라진다.
