Analyse de la propagation acoustique à bassealtitude par équation ...

Dans le cadre de cette étude, les distances de propagation sont de l'ordre de quelques centaines de
mètres et les fréquences d'une dizaine à une centaine de Hertz. Dans ces conditions, l'absorption
atmosphérique est inférieure à 0,2 dB (pour f = loo Hz et dmax = 1000 m) et n'est pas prise en compte.
3.2.2 - Effets de la température
La température, et plus précisément ses gradients, ont un effet sur la propagation par le biais de
la célérité du son.
Les deux grandeurs sont reliées par la relation:
c = 331,8 /
+ 273
où T est la température en degrés Celsius et e la célérité du son en mètres par seconde.
L'effet de la température peut être analysé à l'aide de la loi géométrique de Snell:
e1 e2
273
smi1 - smi2
Dans le cas d'un gradient positif de température (c2 > c1), un rayon se propageant avec une
incidence normale i1 sera dévié vers le sol (i2 > i1) et inversement, les rayons auront tendance à être
déviés vers le ciel dans le cas de gradients thermiques négatifs (i2 < i1).
On peut donc prévoir un niveau acoustique supérieur en cas de gradient de température positif et
inférieur en cas de gradient de température négatif.
Afin d'illustrer ces phénomènes, nous avons effectué deux tracés de rayons à l'aide de la méthode
des caractéristiques. Dans les deux cas, nous avons choisi des gradients de célérité constants.
Pour le tracé 4a, le gradient est positif, ce qui correspond aux profils observés généralement la
nuit. On constate une concentration des rayons acoustiques près du sol où le niveau acoustique est
important. Le tracé de la figure 4b est effectué avec un gradient négatif et l'on observe la création d'une
zone d'ombre acoustique. Le niveau théorique est nul dans cette partie de l'espace. En pratique, les
phénomènes de réfraction négligés par la méthode des rayons, entraînent un niveau faible mais non nul
dans cette région.