Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геотектоника -> Мурти Т.С. -> "Сейсмические морские волны. Цунами" -> 115

Сейсмические морские волны. Цунами - Мурти Т.С.

Мурти Т.С. Сейсмические морские волны. Цунами — Л.: ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ, 1981. — 446 c.
Скачать (прямая ссылка): sesmichmorskvolni1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 159 >> Следующая

Лиу и Ие [363] исследовали возбуждение акустико-грави-тационных волн в изотермической невращающейся атмосфере. Однако в связи с тем, что эта модель сильно идеализирована, она не рассматривается здесь. В 1972 г. эти же авторы опубликовали подробный обзор распространения волн в ионосфере.
23 Заказ Ni 5
353
6.5. Ядерные взрывы в атмосфере
Прежде чем приступить к обсуждению акустико-гравита-ционных волн, которые могут образоваться после ядерных взрывов в атмосфере, укажем на некоторые общие свойства таких взрывов. Взрывом называется выделение большого количества энергии в малом объеме за короткий период времени [180]. Это быстрое выделение энергии при обычных взрывах или при взрыве ядерных материалов приводит к такому сильному росту температуры и давления, что все вещества в непосредственной близости переходят в раскаленное и сжатое газообразное состояние. При высоких температурах и давлениях эти газы быстро расширяются и образуют ударную волну давления. Однако этот термин используется только для подземных и подводных взрывов, в то время как для взрывов в атмосфере используется термин «взрывная волна».
Количество энергии (относительно общей энергии взрыва), которое в виде тепловой энергии достигает некоторой точки на определенном расстоянии от места взрыва, определяется прежде всего двумя факторами: типом ядерного устройства и характером окружающей среды. В высоких разреженных слоях атмосферы масса воздуха, взаимодействующего с взрывом, мала и сравнительно небольшая доля ядерной энергии расходуется на взрывную волну по сравнению с долей, переходящей в тепло. С другой стороны, на сравнительно небольших высотах (30,5 км) около 50 °/о всей энергии идет на образование взрывной волны, 35 % переходит в тепло, 5 % тратится на проникающую радиацию и остаток энергии (10%) расходуется на остаточную радиацию. В экстремальном случае подземного взрыва лишь небольшое количество теплового излучения выделяется в атмосферу.
Гласстоун [180] выделил пять видов ядерных взрывов: воздушный, высотный, подводный, подземный и наземный. В основу этой классификации положено различие в расстоянии возникающего при взрыве огненного шара от поверхности земли. Огненный шар представляет собой раскаленную светящуюся массу приблизительно сферической формы, образованную остатками взрывного устройства и большим количеством поднятого груза, воды или пыли.
Взрыв в атмосфере на высоте не более 30,5 км, сопровождаемый огненным шаром, который во время своего максимального свечения не касается поверхности земли, называется воздушным взрывом. Гласстоун указывает, что при взрыве ядерного устройства мощностью 1,02•1O9 кгм может образоваться огненный шар радиусом в 0,88 км.
Если взрыв произведен на высоте более 30,5 км, он называется высотным, а на поверхности суши или моря — наземным (поверхностным). Если ядерное устройство взорвано под зем-
354
лей, такой взрыв называется подземным, а если под водой — подводным. Взрывы двух последних типов можно назвать подповерхностными.
Основываясь на работе Гласстоуна [180], определим некоторые понятия. Превышение в ударной волне стандартного атмосферного давления на 101,4 кН/м2 (6,895 кН/м2=1 фунт на кв. дюйм) называется избыточным давлением. Наибольший материальный ущерб при ядерном взрыве наносит именно ударная, или взрывная, волна. Поскольку результирующая сила, действующая на сооружение, возникает при разнице в давлении воздуха на различные поверхности этого сооружения, то при оценке разрушающего воздействия ударной волны следует рассматривать избыточное давление. На фронте ударной волны избыточное давление имеет максимальное значение и называется пиковым избыточным давлением. По мере движения ударной волны от места образования избыточное давление во фронтальной зоне непрерывно уменьшается и через короткий промежуток времени (когда фронт ударной волны распространился на некоторое расстояние от огненного шара) давление позади фронта становится меньше атмосферного. Это — так называемая отрицательная фаза ударной волны. Другим важным параметром является динамическое давление, или скоростной напор, значение которого пропорционально скорости ветра и плотности воздуха за фронтом ударной волны.
Влияние ядерных взрывов на ионизацию атмосферы
Ионизация — явление образования в ионосфере ионных пар из отрицательных электронов и положительных ионов. В ионосфере можно выделить три основных области — D, EkF. В дневное время, особенно летом, слой jF разделяется на слои Fx и F2. В каждой области плотность электронов имеет максимум. Однако с высотой плотность электронов в общем растет, и поэтому в области F она больше, чем в области Еу а в области E больше, чем в области D.
В нижней части атмосферы, т. е. на высоте ниже 48,3 — 56,3 км, плотность воздуха велика и имеется высокая вероятность столкновения свободных электронов с атомами и молекулами воздуха. Поэтому электроны быстро соединяются с нейтральными частицами и ионизации не происходит. И даже в тех редких случаях, когда ионизация имеет место, она быстро прекращается, так как продолжительность жизни свободного электрона в этой области атмосферы на превышает в среднем 1 мкс. С другой стороны, в ионосфере электроны и ионы образуются при взаимодействии солнечной радиации с атомами и молекулами газов, входящих в состав атмосферы. Их соединение с нейтральными частицами и положительными ионами
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed