Schall breitet sich als Longitudinalwelle aus, dass heißt Teilchen schwingen in Ausbreitungsrichtung aus der Ruhelage in der Luft hin und her. Die Welle breitet sich als Zone des Überdrucks kreiförmig vom Ursprung her aus.

Die Geschwindigkeit, mit der sich eine Schallwelle ausbreitet, ist abhängig vom Druck und der Dichte des Mediums und somit entscheidend von der Temperatur.

Bei -50 Grad C breitet sich Schall mit 300 m/s aus, bei 0 Grad C mit 330 m/s und bei +30 Grad C mit fast 350 m/s.

Der Schallstrahl breitet sich nach oben aus und erreicht Inversionen. Besonders der Übergang in die Stratosphäre ist mit einer starken Erwärmung verbunden, die zu einer Reflexion des Schallstrahles an der Grenze Troposphäre / Stratosphäre führt.

Herrschen hier hohe Temperaturen, kann es zur Totalreflexion kommen und der Schallstrahl wird zum Boden hin reflektiert. Neben der eigentlichen Hörbarkeitszone, existiert eine zweite, meist runde große Fläche in der die Explosion wieder zu hören ist - aufgrund der Reflexion des Schalls an der Stratosphäre. Dazwischen liegt die Zone des Schweigens.

Wind sorgt für eine Addition der Schallausbreitungrichtung.

Je nach Ereignis Wind und Stratosphäreninversion bilden sich unterschiedliche Hörbarkeitszonen aus:

Förde, Westfalen (14.12.1903): Nur 100 Grad nach Osten hörbar, 120-180 km entfernt

La Courtin, Frankreich (Mai 1924): Entgegensetzt am Durchmesser hörbar

Moskau, Russland (9.5.1920): Kreisförmig, im inneren Bereich des Hökreises breitete sich der Schall mit 340 m/s aus, für die äußere Hörbarkeitszone ca. mit 290-300 m/s, maximal 80 km groß, mit Wind bis 300-350 km lang

Vulkan Cotopaxi: Ausbruch 40 km entfernt kaum noch zu hören, dafür in einigen Himmelsrichtungenin 300-600 km Entfernung.
 
Vulkan Krakatau, Sunda-Straße (20. - 23 Mai und 27. / 28. August 1883): In 150 km Entfernung Fenster gesprengt, 50 mm Ausschlag eines Barographen, Druckwelle um die ganze Erde - an einzelnen Stellen wurde die Druckwelle sieben Mal durchlaufend registriert

Die Ausbreitung des Schalls und die Reflexion war der erste Hinweis auf die Wärme der Stratosphäre. Nur bei Temperaturen von 50 Grad C und mehr in 40 km Höhe ist die Hörbarkeit des Schalls in so weiter Entfernung möglich

(Quelle: Hellmut Berg, Grundfragen der Wetterkunde, S.52-54)