אם אי פעם ראיתם ברק מהבהב בשמי הלילה ואז ספרתם כמה שניות זה לקח כדי שהרעם יגיע לאוזניך, אתה כבר יודע שאור נע הרבה יותר מהר מ- נשמע. זה לא אומר שגם הצליל עובר לאט; בטמפרטורת החדר גל קול נע מעל 300 מטר לשנייה (יותר מ -1,000 רגל לשנייה). מהירות הקול באוויר משתנה בהתאם למספר גורמים, כולל לחות.
תארו לעצמכם מולקולת אוויר הדואגת לחלל ומתנפצת לשכן כך שהם מקפיצים זה את זה כמו זוג כדורי גומי. המולקולה השנייה ממהרת כעת עד שהיא מתנגשת באחרת וכן הלאה. כל אחת מהתנגשויות אלה מעבירה אנרגיה מהמולקולה הראשונה לשנייה. כך נעים גלי קול: מולקולות אוויר נאלצות לתנועה על ידי הפרעה כמו הרטט של מיתרי הקול בגרון שלך, והתנגשויות מעבירות את האנרגיה הזו מהסט הראשון של מולקולות האוויר לשכנותיהן וכן הלאה הַחוּצָה. בסופו של דבר, הגל מעביר אנרגיה אך לא משנה, כלומר ההפרעה היא שנוסעת ולא מולקולות האוויר עצמן.
כשאתה מדבר על מהירות הקול, אתה מדבר כמה זמן לוקח לגל הקול או ההפרעה לעבור מהמקום בו התחיל לאוזן. מהירות גל הקול נקבעת על ידי המדיום או החומר דרכו הגל נע; אותו גל ילך מהר יותר בהליום מאשר באוויר, למשל. לכל חומר יש שני מאפיינים הקובעים כמה מהר הוא מעביר צליל: צפיפותו וקשיחותו או מודולוס האלסטי שלו.
ה"קשיחות "של האוויר או המודול האלסטי שלו לא משתנה עם הלחות. אולם הצפיפות כן. ככל שהלחות עולה, כך גם אחוז מולקולות האוויר שהן מולקולות מים. מולקולות מים הן הרבה פחות מסיביות ממולקולות חמצן, חנקן או פחמן דו-חמצני, וכך ככל שהגדולות יותר שבריר אוויר המורכב מאדי מים, פחות מסה ליחידת נפח, וככל שהאוויר צפוף פחות הופך להיות. צפיפות נמוכה יותר מתורגמת למסע גלי קול מהיר יותר, ולכן גלי קול נעים מהר יותר בלחות גבוהה. העלייה במהירות, לעומת זאת, קטנה מאוד, ולכן למטרות היומיומיות תוכלו להתעלם ממנה. בטמפרטורת החדר באוויר בגובה פני הים, למשל, צליל נע בכ- 0.35 אחוזים מהר יותר במאה אחוזי לחות (אוויר לח מאוד) מאשר בשיעור של 0 אחוזי לחות (אוויר יבש לחלוטין).
השפעת הלחות על מהירות הצליל מעט גדולה יותר בלחצי אוויר נמוכים יותר, כמו אלה שאתה חווה בגובה רב. בגובה של כ- 6,000 מטר מעל פני הים, למשל, ההבדל בין מהירות הקול בטמפרטורת החדר אוויר יבש ב -0 אחוזי לחות ואותו האוויר בלחות של 100 אחוז הוא כ -0.7 אָחוּז. עליית הטמפרטורה מגדילה גם את השפעת הלחות על מהירות הצליל באוויר, אם כי שוב העלייה צנועה יחסית.