Конденсатное облако

Переходное конденсационное облако , также называемое облаком Вильсона , можно наблюдать вокруг крупных взрывов во влажном воздухе.

Когда ядерное оружие или фугасное взрывчатое вещество взрывается воздуха, окружающего взрыв, но не в достаточно влажном воздухе, «отрицательная фаза» ударной волны вызывает разрежение воздуха, содержащегося в нем. Разреженный воздух временно охлаждается, что приводит к конденсации части водяного пара внутри разреженного воздуха. Когда давление и температура возвращаются к норме, облако Вильсона рассеивается. ^{[ 1 ]}

Механизм

Поскольку тепло не покидает пораженную воздушную массу, изменение давления после детонации является адиабатическим и сопровождается соответствующим изменением температуры. Во влажном воздухе падение температуры в наиболее разреженной части ударной волны может привести к тому, что температура воздуха опустится ниже точки росы , при которой влага конденсируется с образованием видимого облака микроскопических капель воды. Поскольку эффект давления волны уменьшается за счет ее расширения (тот же эффект давления распространяется на больший радиус), эффект пара также имеет ограниченный радиус. Такой пар также можно увидеть в областях низкого давления при с большой перегрузкой дозвуковых маневрах самолетов во влажных условиях.

возникновение

Испытания ядерного оружия

Ученые, наблюдавшие за ядерными испытаниями операции «Перекресток» в 1946 году на атолле Бикини, назвали это переходное облако «облаком Вильсона», потому что тот же эффект давления используется в камере Вильсона, чтобы позволить конденсации отмечать следы электрически заряженных субатомных частиц . Аналитики более поздних испытаний ядерной бомбы использовали более общий термин «конденсатное облако» .

Форма ударной волны (на которую влияет разная скорость на разных высотах), а также температура и влажность разных слоев атмосферы определяют внешний вид облаков Вильсона. Во время ядерных испытаний обычно кольца конденсации наблюдаются вокруг огненного шара или над ним. Кольца вокруг огненного шара могут стать устойчивыми и образовать кольца вокруг поднимающегося стебля грибовидного облака . Время жизни облака Вильсона во время ядерных воздушных взрывов может быть сокращено за счет теплового излучения огненного шара, которое нагревает облако наверху до точки росы и испаряет капли.

Неядерные взрывы

Любой достаточно сильный взрыв, например, вызванный большим количеством обычных взрывчатых веществ или извержением вулкана, может создать конденсационное облако, ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} как видно из Operation Sailor Hat ^{[ 4 ]} или во взрыве в Бейруте в 2020 году , когда очень большое облако Вильсона расширилось от взрыва. ^{[ 2 ]}

Самолеты и ракеты

Такое же конденсационное облако иногда можно увидеть над крыльями самолетов во влажной атмосфере. В верхней части крыла давление воздуха снижается как часть процесса создания подъемной силы . Это снижение давления воздуха вызывает охлаждение и конденсацию водяного пара. Следовательно, появляются небольшие временные облака. Паровой конус самолета трансзвукового или ракеты при подъеме является еще одним примером конденсационного облака.

См. также

Ссылки

^ Гласстоун, Сэмюэл и Филип Дж. Долан. Эффекты ядерного оружия , Министерство обороны США/Министерство энергетики; 3-е издание (1977), с. 631
^ Jump up to: ^а ^б Хоуз, Лаура (5 августа 2020 г.). «Химия взрыва в Бейруте» . Новости химии и техники . Проверено 7 августа 2020 г.
^ Ёко, Акихико; Исихара, Казухиро (23 марта 2007 г.). «Анализ волн давления, наблюдаемых в фильмах об извержении Сакурадзимы» . Земля, планеты и космос . 59 (3): 177–181. Бибкод : 2007EP&S...59..177Y . дои : 10.1186/BF03352691 .
^ «КН-11352 Операция «Матросская шляпа», 1965 год» . Командование военно-морской истории и наследия . Проверено 7 августа 2020 г.

[1] Гласстоун, Сэмюэл и Филип Дж. Долан. Эффекты ядерного оружия , Министерство обороны США/Министерство энергетики; 3-е издание (1977), с. 631

[c&en_Beirut-2] Jump up to: ^а ^б Хоуз, Лаура (5 августа 2020 г.). «Химия взрыва в Бейруте» . Новости химии и техники . Проверено 7 августа 2020 г.

[3] Ёко, Акихико; Исихара, Казухиро (23 марта 2007 г.). «Анализ волн давления, наблюдаемых в фильмах об извержении Сакурадзимы» . Земля, планеты и космос . 59 (3): 177–181. Бибкод : 2007EP&S...59..177Y . дои : 10.1186/BF03352691 .

[4] «КН-11352 Операция «Матросская шляпа», 1965 год» . Командование военно-морской истории и наследия . Проверено 7 августа 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]