本文采用交错网格伪谱法,对在风场、温度场及一定边界条件的影响下空气中声波的传播过程进行了数值模拟,结合必要的理论研究,以此来对空气中声波的传播特性进行研究。基于伪谱法,引入交错网格以提高精度,对均匀风场,梯度风场,分层温度场及均匀变化温度场中的声波传播过程进行了数值模拟,并对风速为0.3马赫的均匀风场影响下,声场各处声压级的变化做了详细的讨论。结果表明,风场对声波的传播有着重要的影响,在均匀风场作用下,顺风更有利于声波的传播,声场受到拉伸,声音传播的更远;逆风对声波的传播有阻碍作用,声场被压缩,声音传播的距离缩短。在风速为0.3马赫的均匀风场中,声压级有3dB的改变量,顺风时声压级增加3dB,逆风时减小3dB,并且这种现象不受距离的影响。梯度风场使得空间点源激发的声场不再保持圆形,而是发生了变形。在温度场的作用下,声波的传播方向会发生改变,并且有向低温区(即低声速区)集中的趋势。对空气中各种障碍物对不同频率声波近地面传播的影响进行了数值模拟,包括刚性障碍物的反射、衍射和散射,不同形状障碍物对声传播的影响,多排障碍物影响下的声场特性。对多种因素共同作用下声波的传播进行了模拟,并就风场对声压级的影响进行了讨论。结果显示,声波在障碍物影响下的传播特性和声波波长与障碍物尺寸的相对大小有关,高频声波受障碍物的影响要明显大于低频声波。在有地面边界的情况下,均匀风场对声波传播的影响依然符合上面的规律,声压级有3dB的改变量,说明风场对声传播的影响不受反射波的干扰。