Luchtgeluid

STEEDS VAKER worden in Nederland voetbalvelden zwaar omwald met betonnen constructies met tribunes vanwaar tienduizenden omstanders het voetballen zittend en beschut tegen de wind kunnen volgen, ongeveer zoals dat in Spanje is geregeld voor het stierenvechten. Steeds vaker worden die zwaar omwalde voetbalvelden, waarvan de aanleg natuurlijk erg veel geld kost, oneigenlijk gebruikt voor allerlei voorstellingen waarbij men ook graag duizenden toeschouwers betrekt. Zo zijn er felle dominees die er dondertoespraken houden en Turkse politici die Nederlandse Turken voorhouden dat een scheiding tussen kerk en staat onzin is en zo zijn er vooral ook heel veel moderne zang- en dansgroepen die er hun optredens doen.

Voor de omwonenden is het bedoelde gebruik van de amfitheaters, dat gepaard gaat met veel af- en aanrijden van goedkope auto's en luidruchtig schuimbekken van Halbstarken, al geen genoegen, het oneigenlijk gebruik is een regelrechte kwelling. De zang- en dansgroepen zingen en dansen immers met de elektrische versterkerinstallaties in de hoogste stand en ze bekommeren zich maar zelden om de invloed daarvan op zoiets als het goede gesprek bij een goed glas wijn en dergelijke. Klagen bij de politie over burengerucht blijkt zinloos.

Het enige waar de omwonenden van het Feyenoord-stadion op kunnen hopen als er weer eens een popconcert wordt gegeven, is op een onbewolkte hemel. Dat is althans wat die omwonenden in de loop van de jaren hebben geleerd: dat het lawaai bij onbewolkte avonden minder ver draagt dan bij een avond met laaghangende bewolking. Nu willen zij daar ook een verklaring voor hebben. Weerkaatsen de wolken het geluid of hoe zit dat?

Het is niet voor het eerst dat hier de invloed van weer en wind op de verspreiding van geluid ter sprake komt. Precies twee jaar geleden gebeurde dat al eerder, en toen was het ook niet voor het eerst. Vooral prof.dr. M. Minnaert van 'De natuurkunde van 't vrije veld' (onlangs herdrukt door Thieme) heeft veel intrigerende veldwaarnemingen aan geluid verzameld en verklaard. Met zijn posthume hulp is hier in september 1996 uitgelegd dat het wel eens waar kon zijn wat een lezer meende te merken: dat hij het kon horen als het weer herfst was. In herfst en winter zijn de grondinversies die 's nachts bij heldere hemel ontstaan vaak nog aanwezig als men 's ochtends naar het werk gaat. Zo'n inversie, met de laagste temperatuur het dichtst tegen de grond, voert veel ver verwijderd geluid aan.

Kunnen wolken het geluid weerkaatsen, dat is hier de vraag. Zeker zijn er Nederlanders die het antwoord uit hun mouw schudden, maar er is niets op tegen eerst zelf wat te bladeren en te raden. De meest bruikbare gedachte die opkomt is dat het gepostuleerde weerkaatsen van geluid tegen een wolk in de eerste plaats een echo zou opleveren en dat zo'n echo nergens beschreven wordt. Minnaert deed veel eigen onderzoek aan echo's maar hij zwijgt over wolken. Het zijn vooral muren, bergwanden en bosranden waar de weerkaatsing van kan komen. Op zee kan het een schip zijn, zelfs een schip op tien kilometer afstand meent Minnaert, terecht of ten onrechte, mogelijk is er weerkaatsing en dus echovorming tegen de golven en de deining, maar hij zwijgt over wolken.

Wel zijn er anekdotes waarin anderen soms een rol toebedelen aan atmosferische reflecties, ze staan in verband met de zogenoemde abnormale hoorbaarheid van heftig geluid als dat van een explosie. De vroegste waarneming aan 'abnormal audibility' komt waarschijnlijk van Samuel Pepys die beschrijft hoe het kanongebulder van de Vierdaagse Zeeslag (waarbij De Ruyter de Engelsen terug de Theems op joeg) in juni 1666 wel in Londen was te horen, maar niet in Dover of Deal, en ook niet op schepen die nog dichter bij de zeeslag verkeerden. Minnaert heeft een reeks andere voorbeelden. De beschieting van Antwerpen in oktober 1914 was niet alleen in 's Hertogenbosch en Rotterdam te horen maar, tot veler verbazing, ook in Groningen. Tussen Rotterdam en Groningen was een stiltegordel waar geen enkel oorlogsgerucht werd vernomen.

De verklaring voor het fenomeen is, aardig genoeg, gegeven door de Nederlandse meteoroloog professor Ewoud van Everdingen (lange tijd directeur van het KNMI) die al sinds 1912 gefascineerd was door het raadsel en een aantal aangekondigde zeer zware explosies gebruikte om de kwestie te onderzoeken. Uit de constatering dat het geluid in de zone van 'abnormale hoorbaarheid' (Groningen in het voorbeeld) enige minuten later arriveert dan het zou zijn gearriveerd als het linea recta langs het aardoppervlak was gereisd, leidde hij af dat de stratosfeer een rol speelde. De omkering van de temperatuurgradiënt die rond de tropopauze optreedt brengt een ombuiging van de golffronten teweeg. In warme lucht loopt geluid sneller dan in koele. Let wel: het is extreme buiging (refractie), niet weerkaatsing (reflectie) die het werk doet.

Eenzelfde soort gradiënt, maar dan een die gewoonlijk veel dichter bij het aardoppervlak aanwezig is, wordt aangevoerd ter verklaring van een doodgewone waarneming die bij nader inzien al even verbazingwekkend is: dat het geluid van donderslagen kennelijk niet veel verder reikt dan een kilomter of vijftien. Het komt maar zelden voor dat het geluid van een onweersbui op een afstand groter dan vijftien kilometer wordt gehoord. Of anders gezegd, het gewone geluidloze weerlichten is vaak veel dichterbij dan men denkt. Waarom het geluid van verre donderslagen, die toch niet onderdoen voor kanonslagen, niet via de stratosfeer alsnog tot ons komt, viel gisteren niet zomaar te achterhalen.

Van belang voor popconcertoverlast is dat er 's avonds en 's nachts, bij afwezigheid van wind, in de onderste luchtlagen heel andere temperatuurgradiënten ontstaan als de aarde haar warmte vrij kan uitstralen dan wanneer wolken voortdurend een deel van hun warmte terugwerpen. Het kan bijna niet anders of de invloed van wolken op de temperatuurgradiënt is de voornaamste verklaring voor het Feyenoord-raadsel.