Die Theorie der Wellenausbreitung in stochastischen Medien findet zahlreiche Anwendungsgebiete in der Physik. Zu den praxisorientierten Beispielen zählen die Ausbreitung von Lärm oder Nutzsignalen in der turbulenten Atmosphäre, sowie deren Fernerkundungen durch elektromagnetische Wellen oder Schall. Eine allgemeine theoretische Beschreibung der Wechselwirkung zwischen Ausbreitungsmedium und Welle existiert bis heute nicht. Dieses Buch gibt zunächst einen Überblick über die aktuellen Methoden zur näherungsweisen Lösung des Problems. Es stellt Resultate der verschiedenen Methoden zusammen und vergleicht sie miteinander in Hinblick auf ihre physikalische Interpretation und ihren Geltungsbereich. Voraussetzung für die Anwendbarkeit der wichtigsten Methoden ist eine, im Vergleich mit den typischen Strukturen des Mediums, kurze Wellenlänge. Diese Einschränkung ist für die Schallausbreitung problematisch. Sie wird durch eine vom Autor entwickelte und hier beschriebene Methode aufgehoben, so daß die adäquate theoretische Beschreibung der Ausbreitung längerer Schallwellen möglich ist. <dt.>
Das Interesse am Bodeneinfluß auf die Schallausbreitung ist hauptsächlich in dem Bestreben möglichst genauer Schallimmissionsprognosen begründet, die durch die unterschiedlichen Reflexionseigenschaften verschiedener Erdböden stark beeinflußt werden.Die akustischen Eigenschaften von Erdböden können durch eine effektive Oberflächenimpedanz beschrieben werden, die von diversen physikalischen Größen der Böden, z.B. Pososität, Strömungswiderstand, Strukturkonstanten und eventuell Dicke geschichteter Strukturen abhängt.In dieser Arbeit wird zunächst in die formale Beschreibung der Reflexion von Schallwellen mit Hilfe von ebenen Wellen eingeführt. Die Abhängigkeit des Reflexionsfaktors für ebene Wellen von der Impedanz der reflektierenden Oberfläche und vom Einfallswinkel wird erläutert und anschaulich interpretiert. Die prinzipielle Vorgehensweise bei den Näherungslösungen für die Ausbreitung von Kugelwellen wird dargestellt und die Weyl-van der Pol-Lösung als typisches Ergebnis wird unter besonderer Berücksichtigung der Bodenwellenfunktion als deren bei fast streifender Ausbreitung wesentlich diskutiert. Anhand einer exemplarischen gemessenen Funktion wird ausführlich gezeigt, wie aus dieser Messung die Bodenimpedanz geschlußfolgert werden kann. Da die Schlußfolgerung davon abhängt, ob die Geometrieparameter korrekt in die Theorie eingehen, wird im weiteren deren Einfluß untersucht. Die für einen Grasboden ermittelte Impedanz wird mit Vorhersagen verglichen, die sich aus einfachen Modellvorstellungen für seine akustischen Eigenschaften ergeben. Meteorologische Einflüsse auf die Schallausbreitung werden dargelegt und in Bezug auf mögliche Verfälschung der ermittelten Impedanz diskutiert. <dt.>
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