Атмосферная фокусировка

Атмосферная фокусировка - это тип волнового взаимодействия, вызывающий ударные волны , влияют на участки на большем расстоянии, чем иное. Изменения в атмосфере создают искажения на волновом фронте, преломляя сегмент, позволяя ему сходиться в определенные точки и конструктивно мешать . В случае разрушительных ударных волн это может привести к областям ущерба далеко за пределами теоретической степени его эффекта взрыва. Примеры этого видны во время сверхзвуковых бумов , больших внеземных воздействий от таких объектов, как метеоры , и ядерные взрывы .

Изменения плотности в атмосфере (например, из -за изменений температуры) или изменения воздушной скорости вызывают преломление вдоль ударной волны, позволяя однородному волновому фронту отделять и в конечном итоге мешать, рассеивая волну в некоторые точки и фокусируя ее на других. ^{[ 1 ]} Подобный эффект происходит в воде, когда волна проходит через участок жидкости с различной плотностью, что приводит к тому, что она расходится на большом расстоянии. Для мощных шоковых волн это может нанести ущерб дальше, чем ожидалось; ударной волны Плотность энергии уменьшится за пределами ожидаемых значений на основе равномерной геометрии ( $1/r^{2}$ Падение для слабых шока или акустических волн, как и ожидалось на больших расстояниях).

Типы фокусировки атмосферы

Суперзвуковые бумы

Атмосферная фокусировка от сверхзвуковых бумов является современным явлением и результатом действий воздушных сил по всему миру. ^{[ 1 ]} Когда такие объекты, как плоскости, движутся быстрее, чем скорость звука , они создают звуковые бумы и волны давления, которые могут быть сосредоточены. ^{[ 1 ]} Атмосферные факторы, присутствующие при создании этих волн, могут сосредоточить волны и нанести ущерб. ^{[ 1 ]}

Самолеты также могут создавать волны на бум и взрывные волны, которые могут быть сосредоточены. ^{[ 1 ]} Рассмотрение атмосферного фокусировки в планах полета имеет решающее значение. Ветер во и высота время полета могут создавать среды для фокусировки атмосферы, которые могут быть определены посредством ссылки на кривую фокусировки. ^{[ 1 ]} Когда это так, сверхзвуковой полет может нанести ущерб на земле. ^{[ 1 ]}

Метеорные воздействия

Метеоры также могут вызвать ударные волны, которые могут быть сосредоточены. ^{[ 2 ]} Когда метеор входит в атмосферу Земли и достигает нижних высот, он может создать ударную волну. ^{[ 2 ]} На ударную волну влияют то, из чего сделан метеор, температуру и давление. ^{[ 1 ]} Поскольку метеоры должны иметь большой размер и массу , существует лишь небольшой процент метеоров, которые могут создавать эти ударные волны. ^{[ 2 ]} Радарные и инфразионные методологии способны обнаружить метеорные ударные волны. Эти инструменты используются для изучения этих шоковых волн и могут помочь создать новые методы изучения метеорных ударов. ^{[ 2 ]}

Ядерные взрывы и бомбы

Ядерные взрывы и бомбы также могут привести к атмосферному фокусированию. Эффекты фокусировки могут быть найдены в сотни километров от места взрыва. Примером этого является случай теста TSAR Bomba , где ущерб был нанесен примерно на 1000 км. Атмосферная фокусировка может увеличить ущерб, вызванный этими взрывами. ^{[ 3 ]}

Смотрите также

Ссылки

^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час Рид, Джек У. (1962). «Атмосферная фокусировка звуковых бумов» . Журнал прикладной метеорологии . 1 (2): 265–267. Bibcode : 1962japme ... 1..265r . doi : 10.1175/1520-0450 (1962) 001 <0265: afosb> 2,0.co; 2 . ISSN 0021-8952 . JSTOR 26169466 .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Сильбер, Элизабет А.; Бослау, Марк; Хокинг, Уэйн К.; Гритсцевич, Мария; Уитакер, Родни В. (2018). «Физика метеора, сгенерированная ударными волнами в атмосфере Земли - обзор» . Достижения в области космических исследований . 62 (3): 489–532. Arxiv : 1805.07842 . Bibcode : 2018Adspr..62..489s . doi : 10.1016/j.asr.2018.05.010 . ISSN 0273-1177 . S2CID 119462641 .
^ «Царь Бомба» . Фонд атомного наследия . Получено 2021-11-02 .

[:02-1] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час Рид, Джек У. (1962). «Атмосферная фокусировка звуковых бумов» . Журнал прикладной метеорологии . 1 (2): 265–267. Bibcode : 1962japme ... 1..265r . doi : 10.1175/1520-0450 (1962) 001 <0265: afosb> 2,0.co; 2 . ISSN 0021-8952 . JSTOR 26169466 .

[:1-2] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Сильбер, Элизабет А.; Бослау, Марк; Хокинг, Уэйн К.; Гритсцевич, Мария; Уитакер, Родни В. (2018). «Физика метеора, сгенерированная ударными волнами в атмосфере Земли - обзор» . Достижения в области космических исследований . 62 (3): 489–532. Arxiv : 1805.07842 . Bibcode : 2018Adspr..62..489s . doi : 10.1016/j.asr.2018.05.010 . ISSN 0273-1177 . S2CID 119462641 .

[3] «Царь Бомба» . Фонд атомного наследия . Получено 2021-11-02 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]