27 августа 1883 года Земля породила звук, громкость которого с тех пор не была превзойдена

Аватар пользователя PIPL

Этот день в истории: (видео)

Звук родился на острове Кракатау, расположенном между Явой и Суматрой в Индонезии, в 10:02 утра по местному времени. Его слышали в 2080 км на Андаманских и Никобарских островах («были слышны удивительные звуки, будто пальба из пушек»); в 3200 км в Новой Гвинее и западной Австралии («серия громких звуков, напоминающих артиллерию в направлении на северо-запад»); и даже в 4800 км в Индийском океане на острове Родригес недалеко от Маврикия («идущий с востока звук, будто отдалённый рёв тяжёлых пушек») [1]. В общей сложности его слышали люди в 50 различных географических точках, покрывающих 1/13 часть земного шара. 

Задумайтесь о том, насколько это удивительно. Если в Нижнем Новгороде вам кто-нибудь скажет, что слышал звук из Москвы, вы посмотрите на него с подозрением. Но Нижний Новгород находится в 400 км от Москвы. А в описываемом случае всё было так, будто человек, находившийся в Чите, слышал звук, идущий из Москвы. Со скоростью передвижения 1233 км/ч, звуку на преодоление такого пути требуется около 4 часов. Это был самый далеко распространившийся звук в известной нам истории.

 

Откуда можно было услышать извержение

 

Так что же могло создать настолько громкий взрыв? На Кракатау произошло извержение вулкана, настолько мощное, что оно разорвало остров, и выпустило столб дыма, поднявшегося в атмосферу на 27 км, согласно наблюдавшего его геологу. Из этого можно вычислить, что дым рвался из вулкана со скоростью 2500 км/ч – то есть, порядка 800 м/с. Это в два раза больше скорости звука.

Взрыв породил смертельное цунами с волнами высотой в 30 м. Было смыто и полностью разрушено 165 прибрежных деревень и поселений. Колонисты из Нидерландов, заправлявшие в то время в Индонезии, оценили количество жертв в 36 417, но по некоторым оценкам, их могло быть порядка 120 000. [2, 3]

Британское судно «Замок Норем» во время извержения был в 40 милях от Кракатау. Капитан записал в журнале, «Настолько громкие были взрывы, что у половины из моей команды повредились барабанные перепонки. Последние мои мысли были о моей дорогой супруге. Я убеждён, что настал Судный день».

 

Литография извержения, 1888 год

 

Но звуки возникли не из-за конца света, а из-за флуктуаций давления воздуха. Барометр на газовом заводе в Батавии (ныне Джакарта), в 160 км от места взрыва, зафиксировал повышение давление на 6 мм рт.ст. Это порядка 172 дб звукового давления, очень громкий шум. При работе отбойным молотком вы подвергаетесь давлению в 100 дб. Болевой порог человека – порядка 130 дб, а если бы вы неудачно встали рядом с реактивным двигателем, вы бы подверглись давлению 150 дб. (Увеличение на 10 дб примерно оценивается человеком как двукратное увеличение громкости). При извержении Кракатау было зарегистрировано 172 дб на расстоянии в 160 км. Это настолько потрясающе громко, что практически находится на границе понятия «звука».

Когда вы напеваете песенку или произносите слова, вы заставляете молекулы воздуха колебаться вперёд и назад десятки или сотни раз в секунду, из-за чего давление воздуха в некоторых местах увеличивается, а в других уменьшается. Чем громче звук, тем интенсивнее колебания и тем больше флуктуации давления. Но существуют ограничения на громкость звука. В какой-то момент колебания становятся слишком велики, и нижняя планка давления опускается до нуля – до вакуума – и ниже уже не опустится. Это ограничение в атмосфере Земли достигается примерно при 194 дб. Ещё громче, и звук уже не будет распространяться по воздуху, он будет нести воздух с собой, создавая передвигающуюся область высокого давления, ударную волну.

Ближе к Кракатау звук превысил все ограничения, и создал такой мощный порыв воздуха высокого давления, что он порвал барабанные перепонки у моряков в 40 милях. Пройдя тысячи километров, дойдя до Австралии и Индийского океана, колебания звука уменьшились, и начали напоминать отдалённый выстрел. После 4800 км путешествия волна давления стала слишком тихой для человеческого уха, но продолжала распространяться и далее, несколько дней отражаясь по всему земному шару. Атмосфера звенела, как колокол, незаметно для нас, но заметно для наших приборов.

В 1883 году погодные станции в городах всего мира использовали барометры для отслеживания изменений в атмосферном давлении. Через 6 часов 47 минут после извержения Кракатау, всплеск давления был зарегистрирован в Калькутте. Через 8 часов импульс достиг Маврикия на западе и Мельбурна с Сиднеем на востоке. Через 12 часов импульс заметили в Санкт-Петербурге, а затем в Вене, Риме, Париже, Берлине и Мюнхене. Через 18 часов импульс дошёл до Нью-Йорка, Вашингтона и Торонто. Невероятно, но целых пять дней после взрыва погодные станции в 50 городах по всему миру регистрировали этот беспрецедентный всплеск давления, повторяющийся примерно каждые 34 часа. Примерно столько времени требуется звуку на путешествие вокруг всей планеты.

В общем, волна давления от Кракатау обошла земной шар 3-4 раза в каждом направлении. В городах было зарегистрировано до семи всплесков давления, поскольку они ощущали ударные волны, пришедшие к ним с обеих сторон. Приливные станции в Индии, Англии и Сан-Франциско отмечали повышение океанских волн одновременно с воздушным импульсом, и такой эффект был отмечен впервые. Это был звук, который уже нельзя было услышать, но он продолжал путешествовать вокруг света – этот феномен назвали «великой воздушной волной». 

Недавно, (статья 2016 года ПИПЛ) туристы сняли невероятное видео извержения вулкана в Папуа – Новой Гвинее. Если присмотреться, из него можно получить представление о волне давления, созданной вулканом.

 

 

Извержение вулкана порождает внезапный всплеск атмосферного давления. Видно, как он перемещается по воздуху, и конденсирует по пути водяной пар в облака. Снимавшие видео, к счастью, были достаточно далеко от извержения, и волне давления потребовалось некоторое время, чтобы достичь их. При ударе волны о лодку, примерно через 13 секунд после взрыва, слышно громкий звук, похожий на выстрел, вместе с порывом воздуха. Это значит, что лодка была примерно в 4,4 км от вулкана. Нечто подобное случилось и с Кракатау, только тогда «выстрел» услышали не в 4 км, а в 4800 км от вулкана, что демонстрирует непостижимую и огромную разрушительную силу природы.

Ссылки

1. Judd, J.W., et al. The Eruption of Krakatoa, and Subsequent Phenomena Trübner & Company, (1888).

2. Winchester, S. Krakatoa: The Day the World Exploded Penguin, London, United Kingdom (2004).

3. Simkin, T. & Fiske, R.S. Krakatau, 1883, the Volcanic Eruption and Its Effects Smithsonian Institution Scholarly Press, Washington, D.C. (1983).

 

Авторство: 
Копия чужих материалов

Комментарии

Аватар пользователя vall-i
vall-i(1 год 6 месяцев)
Аватар пользователя Ёёё
Ёёё(3 года 6 месяцев)

Запах был?

Аватар пользователя Тех Алекс
Тех Алекс(5 лет 8 месяцев)

Чего то ни в футбольных полях ни в Хиросимах не перещитано, убытков опять же нет в доллАрах 1972года. Страшно, но страшно непонятно.smile11.gif

Аватар пользователя PIPL
PIPL(7 лет 2 месяца)

Можете посмотреть предыдущую статью по теме: 

https://aftershock.news/?q=node/330041 

Там мегатонны указаны. smile7.gif 

 

Аватар пользователя Тех Алекс
Тех Алекс(5 лет 8 месяцев)

Ну вот 200 мегатон, четыре Кузькиной Матери, так бы сразу и написали!smile45.gif

Аватар пользователя Aleks177
Aleks177(6 лет 8 месяцев)

Вынужден немного поправить и покритиковать автора.

Звук движется со скоростью звука. Быстрее скорости звука движется ударная волна. 800 м/с это именно она. Общий параметр и звука, и ударной волны это избыточное давление на ее фронте. Применительно к поражению животных и людей сверхзвуковой ударной волной:

больше 6 атм - фрагментация останков

2 атм - отрыв конечностей

больше 1 атм - переломы ребер, разрывы легких, смертельно

64 кПа - тяжелые контузии, разрывы барабанных перепонок (190 дб)

20 кпа - контузия, глухота (180дб)

2 кпа - легкая контузия (160дб)

0,064 кпа - боль в ушах. (130 дб)

Но выше ударные волны.

Как только волна тормозится и становится звуковой, то все становится куда мягче:

220 децибел - перед колонками на рок-концерте

180 децибел - громкость выстрела гаубицы с мест стояния расчета

140 дб - пистолет в вашей руке

100 дб - пневматическая винтовка в ваших руках

55 дб - спокойный разговор с расстояния между собеседниками около метра

15 дб - разговор шепотом в тишине (в обнимку с женой, например)

Добавлю, что одномегатонный заряд в воздухе создает:

100 кпа в радиусе 2,2 км

65 кпа - 3 км

6 кпа - 20 км

1 кпа - 40 км

Но и это еще не все. Всякий взрыв это увеличение объема газов в некоторой области пространства. Причем имеет значение объем, ранее занятый взорвавшимся предметом, так как газы самого взрыва распространяются только на 5 - 10 диаметров заряда.

Поэтому если коротнуть проволочкой 0.1мм розетку, то оглушительный вблизи хлопок уже с первых метров слышен слабо. Хотя в самом плазменном канале на месте проволочки по расчетам весьма много атмосфер, но этот канал диаметром в волосок, поэтому никого не рвет на куски - давление убывает очень стремительно.

Поэтому ОДАБ разрушает сильнее авиабомбы той же расчетной мощности - изначальный диаметр облака газов намного больше диаметра ФАБ.

А вот атомные бомбы первых килотонн мощности порождают куда меньшие объемы газов, чем склад аммиачной селитры в Оппау или Бейруте. Поэтому в последних случаях радиус разрушений получился куда больше, чем в Хиросиме.

Вулкан же имеет многокилометровый диаметр "заряда", отчего объем "добавленного" газа много больше, чем у любых боеприпасов, включая атомные, отчего прямой пересчет в мегатонны получается неточным. Хотя и наглядным.

Аватар пользователя PIPL
PIPL(7 лет 2 месяца)

Спасибо! 

 

Аватар пользователя Вячеслав Чешский

Мало бы проблем со взрывом Кракатау, так ещё и звук "иерихонской трубы" услышали люди.