WikiDer > Конденсационное облако

Condensation cloud
21 килотонна под водой ядерное оружие тест, Бейкер выстрел из Операция Перекресток, показывая облако Вильсона
Грибное облако с несколькими кольцами уплотнения из Замковый союз Испытание водородной бомбы 6,9 тонн

Временный конденсационное облако, также называется Уилсон облако, наблюдается вокруг больших взрывы в влажный воздуха.

Когда ядерное оружие или большое количество обычных взрывной взрывается в достаточно влажный воздух, «отрицательная фаза» ударная волна вызывает разрежение воздуха, окружающего взрыв, но не содержащегося в нем. Это разрежение приводит к временному охлаждению воздуха, что вызывает конденсация части содержащегося в нем водяного пара. Когда давление и температура возвращаются к норме, облако Вильсона рассеивается.[1]

Механизм

Поскольку тепло не покидает пораженную воздушную массу, это изменение давления адиабатический, с соответствующим изменением температуры. Во влажном воздухе падение температуры в наиболее разреженной части ударной волны может привести к снижению температуры воздуха ниже ее точка росы, при котором влага конденсируется с образованием видимого облако микроскопических капель воды. Поскольку эффект давления волны уменьшается за счет ее расширения (тот же эффект давления распространяется по большему радиусу), эффект пара также имеет ограниченный радиус. Такой пар также можно увидеть в областях низкого давления во время высокий – г дозвуковые маневры самолета во влажных условиях.

Вхождение

Испытания ядерного оружия

Ученые, наблюдающие Операция Перекресток ядерные испытания в 1946 г. на Атолл Бикини назвал это преходящее облако "облаком Вильсона", потому что тот же эффект давления используется в Камера Вильсона чтобы конденсат оставил следы электрически заряженных субатомные частицы. Аналитики более поздних испытаний ядерных бомб использовали более общий термин конденсационное облако.

Форма ударной волны, на которую влияет разная скорость на разных высотах, а также температура и влажность разных слоев атмосферы, определяют появление облаков Вильсона. В течение ядерные испытания, конденсационные кольца вокруг или над огненным шаром обычно наблюдаются. Кольца вокруг огненного шара могут стать устойчивыми и образовать кольца вокруг поднимающейся ножки грибовидное облако.

Время жизни облака Вильсона во время ядерной воздушные взрывы можно сократить на тепловое излучение от огненного шара, который нагревает облако выше до точки росы и испаряет капли.

Неядерные взрывы

500 тонн TNT взорвался во время Операция Sailor Hat, показывая облако Вильсона

Любой достаточно сильный взрыв, например, вызванный большим количеством обычных взрывчатых веществ или извержением вулкана, может создать облако конденсации,[2][3] как видно в Операция Sailor Hat[4] или в 2020 году Взрыв в порту Бейрута, где очень большое облако Вильсона расширилось от взрыва.[2]

Самолет

Такое же конденсационное облако иногда можно увидеть над крыльями самолетов во влажной атмосфере. В верхней части крыла происходит снижение давления воздуха как часть процесса создания подъемной силы. Это снижение давления воздуха вызывает охлаждение, как указано выше, и конденсацию водяного пара. Отсюда и появляются небольшие преходящие облака.

В паровой конус из трансзвуковой самолет - еще один пример облака конденсата.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Гласстон, Сэмюэл и Филип Дж. Долан. Последствия ядерного оружия, Министерство обороны США / Министерство энергетики; 3-е издание (1977 г.), стр. 631
  2. ^ а б Хаус, Лаура (5 августа 2020 г.). «Химия взрыва в Бейруте». Новости химии и инженерии. Получено 7 августа 2020.
  3. ^ Ёко, Акихико; Исихара, Казухиро (23 марта 2007 г.). «Анализ волн давления, наблюдаемых в фильмах об извержении Сакурадзима». Земля, планеты и космос. 59 (3): 177–181. Дои:10.1186 / BF03352691. Получено 7 августа 2020.
  4. ^ «КН-11352 Операция« Матросская шляпа », 1965 год». Военно-морское командование истории и наследия. Получено 7 августа 2020.