Сейсмические морские волны. Цунами - Мурти Т.С.
Скачать (прямая ссылка):
23*
355
уменьшает ионизацию. Из двух факторов, уменьшающих ионизацию, первый преобладает в нижних слоях атмосферы, где выше плотность воздуха, а второй — в более высоких слоях, где выше плотность электронов.
Воздействие ядерного взрыва на атмосферную ионизацию в основном связано с ростом плотности электронов в районе взрыва. Увеличение числа электронов может привести к нарушению всех видов электромагнитной связи, либо вызывая ослабление сигнала, либо меняя направление распространения сигнала из-за рефракции.
Акустико-гравитационные волны, образуемые при ядерных взрывах в атмосфере
Донн и Шоу [146] исследовали последствия ядерных испытаний в атмосфере, проведенных в СССР и США в 1952— 1962 гг. Основываясь на данных, собранных глобальной сетью станций, созданной Геологической обсерваторией Колумбийского университета, они пришли к интересным выводам о волнах давления, образованных этими взрывами.
В самом деле, эффекты, наблюдаемые при высотных ядерных взрывах, напоминают те, которые имели место при мощном извержении вулкана Кракатау в 1883 г. (см. главу 2) или при падении Тунгусского метеорита в 1908 г. Во время этих катастроф образовавшиеся в атмосфере волны давления значительных амплитуд несколько раз обогнули земной шар.
Донн и Шоу имели в распоряжении 208 записей 45 ядерных взрывов, полученных с помощью высокочувствительных микробарографов, установленных на 15 станциях. Используя при анализе данных дисперсионные соотношения для акустико-грави-тационных волн в атмосфере, авторы пришли к следующему выводу: образовавшаяся на месте взрыва сферическая волна, которая затем из-за слоистого строения атмосферы преобразуется в цилиндрическую волну, состоит из широкого спектра волн давления, частоты которого охватывают диапазоны от слышимого звука до 0,02 Гц. Распространение волн от источника их образования происходит примерно со скоростью звука в воздухе. На расстоянии в тысячу и более километров спектр становится значительно более узким и наибольшая различимая частота составляет всего около 0,03 Гц (т. е. имеет период около 30 с). Для таких инфразвуковых волн удобнее оперировать значениями периодов, чем частот. Эти волны называют также акустико-гравитационными волнами, так как характеристики их распространения определяются как силой тяжести, так и акустическими свойствами атмосферы.
«В связи с тем, что для длинных волн (с периодом от 30 до 500 с) атмосфера является дисперсионной средой, то начальный
356
импульс преобразуется в цуг волн. Точный вид дисперсионного соотношения между скоростью и периодом этих волн определяется температурной стратификацией и вертикальным профилем ветра в атмосфере на всем пути распространения волн».
Даниэле и другие [129] исследовали вертикальное распространение ударных волн в ионосфере, вызванных наземными ядерными взрывами. Они объяснили появление нарушений в записях состояния ионосферы действием запаздывающих звуковых волн. Даниэле и Харрис [130] дали другое объяснение тем же записям, рассматривая ударную волну как обычную гидродинамическую. Кроме этого, они отметили, что амплитуда давления этой распространяющейся вверх ударной волны была настолько велика, что ее можно было зафиксировать с помощью акустических методов.
Уебб и Даниэле [675] сообщили о колебаниях ионосферы, последовавших за испытанием в атмосфере ядерного устройства 1/XI 1962 г. Они измеряли вращение плоскости поляризации радиоволн во время их прохождения через ионосферу и показали, что этот параметр был пропорционален плотности электронов. Для посылки сигналов к поверхности Луны ученые использовали передатчик 151-MC/S, установленный в форте Монмуот (штат Джерси). Отраженные сигналы принимались в Данвилле в университете штата Иллинойс с 11 ч 00 мин до 18 ч 00 мин по центральному стандартному времени западного полушария 1/XI 1962 г. Таким образом, сигналы дважды проходили через ионосферу. Из газет и других источников было известно, что Советский Союз провел испытания в атмосфере на несколько часов раньше. Полученная в Данвилле запись обнаружила колебание с периодом в 30 мин, т. е. большим, чем период, полученный по записи с помощью наземных микробарографов. Уебб и Даниэле приписали это колебание к звуковым волнам в атмосфере, образованным при взрыве. Согласно теории, подобные звуковые волны должны распространяться с групповой скоростью 730 м/с, однако на основе полученных записей авторы не могли проверить это значение групповой скорости по зарегистрированным колебаниям, которые, возможно, начались еще до начала записи. Известно, что долгопериодные ионосферные колебания продолжаются в течение нескольких часов после ядерного взрыва [130].
Толстой и Херрон [632] изучали атмосферные гравитационные волны, вызванные взрывами ядерных устройств в 1967— 1968 гг. Использовались данные наблюдений на большой площади. В районе штатов Нью-Йорк и Нью-Джерси на участке 250X200 км были установлены от 6 до 12 низкочастотных микробарографов с полосой пропускания периодов 1—60 мин. На спектрах зарегистрированных гравитационных волн были хорошо заметны пики в области периода 15 мин, а средняя групповая скорость была приблизительно равна 600 м/с. На
