|
#любопытно #физика #фанфикс_знает_все
Официально заявлено, что ударная волна после падения Тунгусского метеорита четыре раза обогнула Землю. Мне стало любопытно: а как это считают? 18 января в 13:08
1 |
|
Сейсмологическая станция это такая тайная магия.
1 |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
Deskolador
Сейсмологическая станция это такая тайная магия. Ударная волна распространяется в воздухе. В толще пород это как то подругому называется. |
|
|
Ответ: на компуктерах.
Создаём модель земли и считаем числовыми методами удар. 2 |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
Asteroid
Ответ: на компуктерах. Создаём модель земли и считаем числовыми методами удар. А, то есть это современный прогноз? |
|
|
Современные гражданские микробарометры обеспечивают точность измерения давления в пределах сотых долей мбар, то есть первый паскалей. Соответственно, достаточно плотная сеть метеостанций с лёгкостью отслеживает любые изменения давления – от случайного порыва ветра до глобальной ударной волны. Зная географические координаты метеостанций и примерные параметры искомого явления, остаётся только выполнить спектральный анализ (обычно хватает самых простых методов Фурье- и вейвлет-преобразований), чтобы выделить в глобальных данных давления гармонику, отвечающую за распространение ударной волны от конкретного события, найти её амплитуду и фазу, и отследить её распространение по всему земному шару.
Показать полностью
Для архивных событий обычно используют математические модели – в начале XX века, к примеру, не было ни достаточно точных барометров, ни достаточно плотной их сети. Но, зная параметры распространения атмосферных волн с одной стороны, и примерно оценивая параметры взрыва Тунгусского метеорита – с другой, можно построить вполне качественную модель распространения ударной волны от него. Ну, а верифицировать модель можно уже по современным микробарометрическим данным, благо, набрано их за последние десятилетия огромное множество. N.B. По сию пору модели распространения ударных волн на больших, в т.ч. глобальных, масштабах где-то в своих недрах содержат эмпирические данные от испытаний ядерного оружия различными странами. Вот там ударные волны тоже не единожды огибали земной шар, а методы их фиксации были уже достаточно надёжными. 12 |
|
|
Измерением давления на метеостанциях. Сейчас эти записи действительно обработали на компе.
|
|
|
Вон, ReznoVV снова всё по полочкам разложил :)
4 |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
ReznoVV
Ну то есть это все равно частично предположение. Потому что в 1908м году или когда там он упал, таких технологий не было еще |
|
|
Al Sah Him
это современный прогноз? Ну... ещё могли на кофейной гуще немного погадать. Или кубик кинуть: если загадал вопрос и три раза подряд выпало одно число, то это точно оно, зуб даю. |
|
|
Al Sah Him
Предположение, но причин не быть истинным у данного предположения мало. Свойства атмосферы с той поры не поменялись, физика тоже. 4 |
|
|
Al Sah Him
Надо конкретную научную работу смотреть. Возможно, какие-то отголоски ударной волны удалось раскопать в данных тогдашних метеонаблюдений. Но сомнительно, конечно – более-менее точные барометры тогда только в Европе и Северной Америке были, да и их показатели не снимались посекундно, чтобы сравнительно короткое событие в виде прохождения ударной волны зафиксировать. Скорее всего, современные исследователи просто смоделировали ударную волну от взрыва, основываясь на современных представлениях о взрывах и ударных волнах, да. |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
Asteroid
Ну ты ж Астероид, ты нам и скажи. Когда ты упал на Землю, сколько раз тебя ветерок колыхнул?)) |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
Al Sah Him
Asteroid Я ещё в полёте. Не дождётесь моего падения. )))Ну ты ж Астероид, ты нам и скажи. Когда ты упал на Землю, сколько раз тебя ветерок колыхнул?)) 1 |
|
|
Al Sah Him
Для подтверждения моделей у человечества есть: - данные о нескольких сотнях ядерных взрывах в атмосфере - данные об иных событиях (Челябинский метеорит, Бейрутский взрыв и другие) И самое главное - есть заинтересованность. Где и что бахнуло на планете интересно всем игрокам... 2 |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
Asteroid
Al Sah Him Я ещё в полёте. Не дождётесь моего падения. ))) На Проксима Центавре есть интернет?))) |
|
|
Al Sah Him
Но модель не всегда верна, даже если все переменные известны Модели сплошных сред по определению не могут абсолютно точно воспроизводить реальные процессы. Но, если исследование выполнено и описано корректно, в нём обязательно приведены доверительные интервалы для основных оценок и методы верификации модели. Крупномасштабные ударные волны – весьма специфические процессы, считать которые намного легче, чем, к примеру, локальную ветровую картину на приземном слое. Они распространяются высоко, далеко и быстро, так что ни рельеф, ни солнечный нагрев не вносят определяющего вклада в их динамику. Так что погрешность сколько-то современной модели при их расчёте должна быть весьма умеренной. Куда более медленные процессы каких-нибудь стратосферных потеплений сейчас моделят с доверительным интервалом 10% по изменению основных динамических параметров атмосферы, а с ударными волнами всё ещё лучше должно быть. |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
МТА
Необязательно даже моделировать. Теоретически можно так: - берём данные о мощности взрыва (тоже результат моделирования) - берём данные об ударной волне о похожих по мощности воздушных ядерных взрывах. Готово Ну, если моделирование не компьютерное, то в масштабе. А кто сказал, что при масштабировании зависимость будет прямая, а не, скажем, гиперболическая? |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
ReznoVV
Но на ударные волны тоже влияют температура, давление и влажность, а значит на большой дистанции они существенно откорректируют результаты |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
МТА
Мощность взрыва по разным оценкам от 10 до 40 МТ. Взрывы в этом интервале были и не один Ну оценки тоже предположительные, по кратерам. То есть в результате мы получаем не больше точности, чем в оценке роста Атиллы, верно? Только не агрессируйте пожалуйста, я просто пытаюсь понять механику и точность оценок |
|
|
Al Sah Him
Показать полностью
Но на ударные волны тоже влияют температура, давление и влажность Очень слабо. Ну, в сравнении с событиями, которые длятся несколько суток, к примеру. А эмпирические модели температуры, давления, влажности и всех остальных параметров атмосферы до высоты в десятки и сотни километров (такие как MSIS, к примеру) построены на данных почти за век и включают огромное множество данных, начиная от прямых измерений и заканчивая степенью торможения низкоорбитальных спутников в высоких слоях атмосферы, например. При этом атмосфера здорово вертикально стратифицирована, это такой слоёный пирог, где каждый следующий слой слабо перемешивается с предыдущим и обладает довольно стабильными параметрами. Так что локальные изменения не могут быть слишком большими, а их влияние на ударные волны исчезающе мало – уж больно быстро те бегут в атмосфере. То есть какое-то локальное отклонение от среднего ударная волна проскочит слишком быстро, а никаких глобальных аномалий в атмосфере незаметно возникнуть не может. То есть модель, конечно, не обеспечивает абсолютной точности симуляции и не гарантирует полное соответствие результатов расчётов данным наблюдений, но вряд ли ошибается по-крупному. Ну, и да – воздушные ядерные взрывы дают прекрасные данные и для прямого сопоставления, и для верификации моделей по реальным измерениям. Если результаты расчётов модели по распространению ударной волны от реального взрыва отлично ложатся на данные наблюдений от этого же взрыва, нет ни малейшей причины, почему бы расчёты моделей для схожего по характеристикам взрыва давали радикально неверный результат. 1 |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
ReznoVV
Но параметры проходимости воздушных масс не меняются картинально от слоя к слою, они меняются постепенно. Так что в соседних слоях параметры будут схожи. То есть, если мы говлрим о проходимости ударной волны на поверхности планеты, то в сравнении с мезосферой разница будет невелика (относительно). Плотные слои атмосферы будут удерживать волну гораздо лучше (чисто логическая догадка), следовательно данные из этого райлна будут нелегитимны. |
|
|
Al Sah Him
Волну удерживает не плотность, а определенный градиент изменения показателя преломления. Который, в свою очередь, зависит от плотности и температуры. |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
Al Sah Him
если мы говлрим о проходимости ударной волны на поверхности планеты, то в сравнении с мезосферой разница будет невелика (относительно). Относительно чего? Относительно прохождения ударной волны в стали или земле – несомненно. А относительно друг друга... Скорость звука от поверхности до мезосферы теряет 15%, фоновая температура скачет то туда, то сюда на 30%, а плотность меняется в тысячи раз. На фоне таких изменений какие-то локальные отклонения совершенно теряются. Плотные слои атмосферы будут удерживать волну гораздо лучше И в ней она изначально будет уносить гораздо большую энергию, чем в разряженных. Поэтому, например, при перепадет давления между поверхностью и высотой в 50 км в тысячу раз скорость звука меняется всего на 15%. В динамике ударных волн почти нет линейных зависимостей от параметров среды, почему они и сохраняют свою устойчивость даже в разных средах. |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
ReznoVV
Как называется атмосфера, в которой мы живем? Эндосфера? Если так, то разница между эндосферой и мезосферой будет не так велика, как кажется. |
|
|
Al Sah Him
Как называется атмосфера, в которой мы живем Тропосфера. будет не так велика, как кажется. Опять же, смотря с чем сравнивать. Для практически всех явлений атмосферной динамики, не исключая и процессы прохождения ударных волн, разница огромна. Как минимум, до высоты в километр-другой (а для каких-нибудь Гималаев – и в десяток км) у нас тут основополагающий вклад рельеф местности играет. Всякие орографические гравитационные волны, связанные с турбулентным обтеканием элементов рельефа, неравномерный нагрев подстилающей поверхности солнцем и прочие прелести приземного слоя атмосферы. |
|
|
Al Sah Him Онлайн
|
|
|
ReznoVV
Но по млотности, хим составу воздуха, значения будут разниится. Хотя ветер в мезосфере может дуть в другую сторону |
|