Атмосферная фокусировка
Атмосферная фокусировка — это тип волнового взаимодействия, в результате которого ударные волны воздействуют на области, находящиеся на большем расстоянии, чем ожидалось в противном случае. Изменения в атмосфере создают искажения волнового фронта, преломляя сегмент, позволяя ему сходиться в определенных точках и конструктивно интерферировать . В случае разрушительных ударных волн это может привести к тому, что области повреждений значительно превысят теоретический размер взрыва. Примеры этого наблюдаются во время сверхзвуковых ударов , крупных внеземных столкновений с такими объектами, как метеоры , и ядерных взрывов .
Изменения плотности в атмосфере (например, из-за изменений температуры) или изменения скорости полета вызывают преломление вдоль ударной волны, позволяя однородному волновому фронту разделяться и в конечном итоге интерферировать, рассеивая волну в одних точках и фокусируя ее в других. [1] Аналогичный эффект возникает в воде, когда волна проходит через участок жидкости разной плотности, заставляя ее расходиться на большое расстояние. В случае мощных ударных волн это может привести к более серьезному повреждению, чем ожидалось; ударной волны плотность энергии уменьшится сверх ожидаемых значений, основанных на однородной геометрии ( спад для слабых ударных или акустических волн, как и ожидалось на больших расстояниях).
Виды атмосферной фокусировки
[ редактировать ]Сверхзвуковые стрелы
[ редактировать ]Фокусировка атмосферы от сверхзвуковых ударов — современное явление и результат действий ВВС всего мира. [1] Когда такие объекты, как самолеты, движутся быстрее скорости звука , они создают звуковые удары и волны давления, которые можно сфокусировать. [1] Атмосферные факторы, присутствующие при создании этих волн, могут фокусировать волны и причинять ущерб. [1]
Самолеты также могут создавать волны грохота и волны взрыва, которые можно сфокусировать. [1] Учет атмосферной фокусировки в планах полета имеет решающее значение. Ветер во время полета могут создавать условия для атмосферной фокусировки , и высота которую можно определить с помощью кривой фокусировки. [1] В этом случае сверхзвуковой полет может привести к повреждению земли. [1]
Столкновения метеорита
[ редактировать ]Метеоры также могут вызывать ударные волны, которые можно сфокусировать. [2] Когда метеор входит в атмосферу Земли и достигает более низких высот, он может создать ударную волну. [2] На ударную волну влияет то, из чего состоит метеор, температура и давление. [1] Поскольку метеоры должны иметь большой размер и массу , лишь небольшой процент метеоров может создавать такие ударные волны. [2] Радарные и инфразвуковые методы способны обнаруживать метеорные ударные волны. Эти инструменты используются для изучения этих ударных волн и могут помочь создать новые методы изучения метеорных ударных волн. [2]
Ядерные взрывы и бомбы
[ редактировать ]Ядерные взрывы и бомбы также могут привести к атмосферной фокусировке. Эффекты фокусировки можно обнаружить за сотни километров от места взрыва. Примером тому является испытание «Царь-бомбы» , в результате которого ущерб был нанесен на расстоянии примерно 1000 км. Атмосферная фокусировка может увеличить ущерб, причиняемый этими взрывами. [3]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Рид, Джек В. (1962). «Атмосферная фокусировка звуковых ударов» . Журнал прикладной метеорологии . 1 (2): 265–267. Бибкод : 1962JApMe...1..265R . doi : 10.1175/1520-0450(1962)001<0265:AFOSB>2.0.CO;2 . ISSN 0021-8952 . JSTOR 26169466 .
- ^ Jump up to: а б с д Зильбер, Элизабет А.; Бослоу, Марк; Хокинг, Уэйн К.; Грицевич, Мария; Уитакер, Родни В. (2018). «Физика метеора, порождающего ударные волны в атмосфере Земли – обзор» . Достижения в космических исследованиях . 62 (3): 489–532. arXiv : 1805.07842 . Бибкод : 2018AdSpR..62..489S . дои : 10.1016/j.asr.2018.05.010 . ISSN 0273-1177 . S2CID 119462641 .
- ^ «Царь-бомба» . Фонд атомного наследия . Проверено 2 ноября 2021 г.