令人难以置信的声音环绕地球四圈

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1883年8月27日,地球发出的声音此后从未超过。

声音于当地时间上午10:02在印度尼西亚爪哇岛和苏门答腊岛之间的喀拉喀托岛上产生。在安达曼和尼科巴群岛的2080公里处听到了他的声音(“听到了惊人的声音,像是大炮的一声”);在新几内亚和澳大利亚西部长达3,200公里(“一系列响亮的声音让人联想到西北方向的炮兵”);甚至在毛里求斯附近罗德里格斯岛(Rodriguez)上印度洋的4800公里处(“声音从东方发出,就像遥远的重型加农炮声”)[1]。总共有50个不同地理位置的人听到了他的声音,覆盖了全球的1/13。

考虑一下这有多神奇。如果在下诺夫哥罗德有人告诉您他听到莫斯科的声音,您会怀疑地看着他。但是下诺夫哥罗德距离莫斯科400公里。在所描述的情况下,好像在Chita的人听到了来自莫斯科的声音。以1233 km / h的速度,声音需要大约4个小时才能克服这种路径。这是我们知道的历史上传播最广的声音。

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在哪里可以听到爆发​​的声音

那么,什么会造成如此巨大的爆炸呢?据观察它的地质学家说,喀拉喀托发生了一次火山喷发,其爆发力如此之大,以至于将岛撕裂了,并释放出一团烟气,该烟气向大气层上升了27公里。据此可以计算出,火山喷出的烟雾以2500 km / h的速度-即约800 m / s的速度喷出。这是音速的两倍。

爆炸引起致命的海啸,海浪高30米,有165个沿海村庄和定居点被冲走并被完全摧毁。当时正为印度尼西亚加油的荷兰殖民者估计受害者人数为36,417,但根据一些估计,可能大约有120,000 [2,3]。

喷发期间的英国“ Castle Norem”号船距克拉卡托阿40公里。机长在杂志上写道:“爆炸声如此之大,以至于我团队的一半人的耳膜受损。我最后的想法是关于我亲爱的妻子。我坚信审判日已经到来。”

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喷发平版印刷术,1888年

但是声音的出现并不是因为世界末日,而是因为气压的波动。距离爆炸地点160公里的巴达维亚(今雅加达)一家天然气厂的气压计记录到压力增加了6毫米汞柱。这大约是172 dB的声压,非常大的噪音。使用手提钻时,您将承受100 dB的压力。一个人的痛苦阈值约为130 dB,如果您未能成功站在喷气发动机旁边,您将承受150 dB的压力。 (一个人粗略估计增加10 dB是音量的两倍)。在喀拉喀托火山喷发期间,在160 km处记录到172 dB。声音如此之大,以至于几乎处于“声音”概念的边界。

唱歌或发音时,会使空气分子每秒向前和向后振动数十或数百次,这就是为什么某些地方的气压升高或降低的原因。声音越大,振动越剧烈,压力波动越大。但是音量是有限的。在某些时候,波动变得太大,并且较低的压力棒下降到零-达到真空-并没有下降到低于。在地球大气中的限制达到了大约194 dB。甚至更大声,声音将不再在空气中传播,它将随空气一起传播,从而产生高压运动区域,即冲击波。

距离喀拉喀托更近的地方,声音超出了所有限制,并产生了强烈的高压空气冲击,撕裂了40英里外的水手的耳膜。行驶了数千公里到达澳大利亚和印度洋之后,声音的振动减弱了,并开始像远处的射击。在行驶了4800公里之后,压力波变得对人耳来说太安静了,但继续传播到世界各地,持续了几天。气氛像铃一样响起,对我们来说是看不见的,但对我们的电器来说却很明显。

1883年,世界各地城市的气象站都使用气压计来跟踪大气压力的变化。喀拉喀托火山喷发6小时47分钟后,加尔各答录得压力激增。 8小时后,势头到达西部的毛里求斯和东部的悉尼。 12小时后,冲动在圣彼得堡被发现,然后在维也纳,罗马,巴黎,柏林和慕尼黑被发现。 18小时后,冲动到达了纽约,华盛顿和多伦多。令人难以置信的是,爆炸发生后多达五天,全球50个城市的气象站记录了这种前所未有的压力激增,大约每34小时重复一次。声音在整个星球上传播所需的时间大约相同

通常,来自喀拉喀托的压力波在每个方向上遍及地球3-4次。在城市中,当他们感受到来自双方的冲击波时,最多记录了七次压力爆发。印度,英国和旧金山的潮汐观测站注意到,与空中传播的动量同时,海浪也在增加,这种影响是首次注意到的。这种声音已经不再听见,但它仍在世界各地传播-这种现象被称为“巨大的空气浪”。

最近,游客在巴布亚新几内亚拍摄了令人难以置信的火山喷发视频。如果仔细观察,您将了解火山产生的压力波。



火山喷发导致大气压力突然升高。您可以看到它如何在空气中移动,并沿着云层中的水蒸气凝结。幸运的是,电影制片人距离喷发还很远,压力浪花了一些时间才能到达。爆炸发生约13秒后,当海浪击中船只时,听到一阵类似于射击的响亮声音,还有一阵风。这意味着船离火山约4.4公里。喀拉喀托也发生了类似的事情,直到他们听到不是在4公里处,而是在距火山4800公里处的“枪声”,这表明自然界具有不可理解的巨大破坏力。

参考文献


1. Judd,JW等人。喀拉喀托火山的喷发及其随后的现象特吕布纳公司(1888)。

2. Winchester,S。Krakatoa:《世界爆炸企鹅日》,英国伦敦(2004年)。

3. Simkin,T.和Fiske,RS Krakatau,1883年,《火山喷发及其影响》,史密森学会学术出版社,华盛顿特区,1983年。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399313/


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