Обсуждение параметров Челябинского метеорита.

[vsi]

Комитет по метеоритам РАН просит всех свидетелей полета Челябинского метеорита заполнить интерактивную анкету по адресу: http://www.chel-meteorit.youini.ru/ .  Передайте эту анкету всем своим знакомым что видели полет болида от Иркутска до Самары и от Байконура до Перми!

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%BD%D0%B0_%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%B5_%D0%B2_2013_%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D1%83

Итак, сюда только: ссылки на фото и видео, из которых определяются параметры входа, карты, схемы, расчеты и прочий фактический материал. Потом, имхо, можно объединить с основной темой.

[vsi]

Так.... обработал пару азимутов с вокзала, с трамваями. Получил, что за свои последние 1, 2 секунды до взрыва над Коркино метеорит прошел по горизонтали 18,343 км, или 15,3 км/сек.

А вот измерение по столбам и Ленину на площади Революции дало порядка 20 км за последнюю секунду.

[vsevolodson]

Известно, что в Хиросиме стёкла вылетали до расстояния в 19 км от эпицентра. Зная, что на высоте 30 км в ударную волну уходит 22 % энергии взрыва против 38 % в Хиросиме получаем, что 16 килотонн дали бы повреждение окон максимум на 1611 км. Насколько я помню, в Челябинской области повреждения были на расстояниях вплоть до 100 и более км, т.е. в 10 раз дальше. Это означает, что взрыв над Челябинской областью был в 100-1000 раз мощнее, чем в Хиросиме.
 
Покажите, где я наврал
PS
Нашёл, где я наврал. Получил минимальную мощность взрыва 300 кт, что хорошо согласуется с насовской оценкой.

[Balancer]

Известно, что в Хиросиме стёкла вылетали до расстояния в 19 км от эпицентра

Можно источник? Сейчас справочника под рукой нет, но 19 км для 20 кТ — это очень много. Я бы зону частичного вылета стёкол на глаз по памяти для этого взрыва оценил в 5-10км.

[спамер]

где я наврал

Во фразе:

... от эпицентра

Его не было, такого как при ЯВ. Нельзя считать эпицентром то, что растянуто на десятки км.

Ударная волна возникает в самый начальный момент взрыва, т.е. когда начинает резко увеличиваться яркость болида, вспышки.

Она возникает при входе в атмосферу... и до начала свечения, и продолжается после его окончания — когда за кирпичом перестал тянуться след.

Вспышка — самые яркие в видимом спектре секунды (это уже не взрыв). Если это и добавит ударной волне чего-то, то через 12 секунд и 5 километров её форма не будет значительно отличаться от идеальной (вы считаете её шаром, а это острый конус).

И от какого момента начинать отсчитывать задержку пришедшей волны — это надо уточнять после того, как из конкретного ролика станет понятно в какой точке траектории (включая невидимую) тело было ближе к наблюдателю (и так прикидывается расстояние не до вспышки, а до траектории). Ладно, наело мне тут занудствовать, в теме есть те, кто это всё понимает.

[Ремвер]

"Тротиловый эквивалент" (ТЭ) кинетической энергии летящего тела пропорционален квадрату скорости и при скорости примерно 2,9 км/сек равен массе этого тела. Типичная скорость метеоров и болидов в самом начале их торможения (на высоте порядка 100...150 км) 15...20 км/сек - но бывает и больше. Скорость 20 км/сек соответсвует кинетической энергии более 40 кг "тротилового эквивалента" на 1 кг массы, т.е., эта энергия сконцнтрирована в десятки раз плотнее, чем в химических ВВ. Масса каменного шара диаметром 15 м - порядка 10 тыс. тн, а ТЭ его кинетической энергии при скорости 20 км/сек - порядка 400 Кт.

На высоте в многие десятки км аэродинамическое торможение болида становится существенным, и выделение энергии приводит к испарению поверхности болида, яркому свечению и образованию аэрозольного следа из конденсирующихся паров. Одновременно формируется ударная волна в виде конуса Маха. Это продолжается от нескольких секунд до многих десятков сек, в зависимости от наклона траектории.

В течение этого времени скорость болида заметно снижается, и соответствующая часть кинетической энергии расходуется в основном на образование ударной волны (ибо на испарение нужно лишь порядка 1 кг ТЭ на 1 кг испаряемой массы). Однако в данном случае это выделение энергии (порядка 100 Кт ТЭ?) было "размазано" вдоль очень пологой траектории - на участке длиной порядка 1 тыс. км в течение времени порядка 1 мин.

При полете метеора или болида по достаточно крутой траектории он может долететь до Земли, с сугубым взрывом на поверхности и образованием кратера. А вот при пологой траектории по мере ее снижения обычно наступает момент, когда болид разрушается под действием сочетания тепловых и аэродинамических нагрузок. При разрушении болида резко возрастают суммарная поверхность и удельное аэродинамическое сопротивление фрагментов, и значительная часть оставшейся кинетической энергии (все еще десятки кг ТЭ на кг массы!) очень быстро (малые доли секунды) выделяется в виде теплового взрыва, с образованием огненного шара.

Разрушение болида происходит при сугубо сверхзвуковой скорости полета. Поэтому полноценная сверхзвуковая ударная волна обязательно образуется просто как локальное радикальное умощнение ударной волны в соответствующем участке конуса Маха (того самого, который образовывался и раньше, и продолжает образовываться, пока скорость группы фрагментов болида остается сверхзвуковой), даже если расширение огненного шара теплового взрыва - дозвуковое (но оно также может быть сверхзвуковым). Причем бОльшая часть энергии (в данном случае - сотни Кт ТЭ) должна выделиться именно в виде ударной волны.

Цитата с одного из постов авиафорума. Может пригодится здесь.

[Ремвер]

И вот ещё полезная табличка.

[vsi]

Надо видео с пролетом откуда-нить восточнее Челябинска, но южнее Кургана. Костанай ужо шибко южнее.

[alxpo]

Я до сих ориентировался в метеорных звуках по статье Annett C.H. Classification and elucidation of meteor acoustics. // Irish Astronomical Journal. 1980. № 14. С. 199–211.
Скажите, уважаемые, это я чего-то не понимаю, или автор статьи в трех соснах заблудился? Картинка 1 - общий обзор процесса - тело летит на сверхзвуке до финального разрушения.
Картинка 2 - наблюдатель С получает шумы финального разрушения прежде, чем до него дойдет ударная волна. Как это может быть, если тело долетает до точки разрушения на сверхзвуке и из этой точки тоже пойдет ударная волна?

[vsevolodson]

Можно источник?

педия: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B1%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B8_%D0%A5%D0%B8%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%B8%D0%BC%D1%8B_%D0%B8_%D0%9D%D0%B0%D0%B3%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%BA%D0%B8#.D0.AD.D1.84.D1.84.D0.B5.D0.BA.D1.82_.D0.B2.D0.B7.D1.80.D1.8B.D0.B2.D0.B0

Взрывной волной были выбиты стёкла на расстоянии до 19 км. Для находившихся в зданиях типичной первой реакцией была мысль о прямом попадании авиабомбы.

Гм. гуглопоиск по словам "hiroshima shockwave glass windows" загажен свежим событием, не найти ничего...

Я бы зону частичного вылета стёкол на глаз по памяти для этого взрыва оценил в 5-10км.

Так то оно так, только я брал не зону частичного повреждения стёкол, а макс. дальность.

[cherkasy]

 Изучая снимки и видео посчитал углы по теням в... фотошопе, создал реконструкцию и воссоздал траекторию.
 http://ogleearth.com/2013/02/reconstructing-the-chelyabinsk-meteors-path-with-google-earth-youtube-and-high-school-math/

Не все так просто с этой реконструкцией. Вот какая картина получается с вариантами траекторий:



Траектория №1 (Источник - http://ru.wikipedia.org/wiki/Падение_метеорита_на_Урале_в_2013_году):

По мнению председателя регионального отделения Русского географического общества, кандидата географических наук Сергея Захарова, метеорит летел с юго-востока на северо-запад, траектория полёта шла по азимуту около 290 градусов по линии Еманжелинск — Миасс.

Траектория №2 (Источник - http://maps.yandex.ua/?um=XQvrYjTxm28ZxvbLSMYkAwZcy18rFVTt&ll=62.678646%2C54.290200&spn=7.514648%2C3.541950&z=7&l=map%2Cmap)

Траектория №3 реконструирована вот по этому видео - Meteorite explosion in Russia.Yemanzhelinsk/ Взрыв метеорита

Источник - указанный Вами сайт http://ogleearth.com/2013/02/reconstructing-the-chelyabinsk-meteors-path-with-google-earth-youtube-and-high-school-math/

Траектория №4 реконструирована вот по этому видео - https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=bXifSi2K278

Источник - тот же.

Есть еще траектория №5 - снимок со спутника Meteosat-9.

А теперь - самое интересное! Наиболее обоснованные траектории (№4 и №5) противоречат видеозаписям. Например, видео, снятому в Кургане.



Вывод: теперь окончательно понятно, что ничего не понятно.

[Logic]

Из ролика
Метеорит Челябинск Падение и Взрыв

Расчет приблизителен:
- мы знаем из других роликов, что звук от ярчайшей вспышки пришел через 90сек
- мы знаем, что больших расстояниях ударная волна переходит в звуковую
- 12 секунда этого ролика - это те самые 90 сек - т.е 30600 метров от поверхности
- ролик состоит из 62 секунды
Итог: видимое явление метеорита 17 секунд даёт звук на 50 секунд, что означает челябинск ощущал 2 наложенные друг на друга волны! Одна ударная, вторая звуковая.
Кстати как расчитал Serj скорость метеорита 17,1км/с  умножить на видимое явление метеорита даст 290км - его общее прохождение по небу.

[vsevolodson]

О. ещё кое-что нашёл:
http://pratom.ru/bomba/atom_xi12.htm

В действительности, отдельные обвалы зданий происходили и на предельных расстояниях до 23 000 футов от X в Нагасаки.
 
     Хотя полное разрушение окон и рам отмечалось только до 12 000 футов от X, некоторые окна вылетали в Нагасаки и до 40 000 футов, стекла разбивались до 60 000 футов.

Похожие эффекты. В Челябинске мы имеем разрушение кирпичной стены склада и были ещё сообщения то ли о пожаре, то ли о других каких повреждениях на лакокрасочном заводе.
https://www.youtube.com/watch?v=eLAuhJ5NteU
Судя по описанию, видео относится также к г. Челябинск.

Таким образом разрушения в Челябинске (50 км от взрыва) эквивалентны разрушениям в Хиросиме на расстоянии 10 км. Эффективность преобразования энергии взрыва в энергию ударной волны, как я уже рассчитывал выше, в случае Челябинска меньше в 1,7 раза. Учитывая, что ударная волна в значительной степенм ещё и отражается от слоёв атмосферы с разной плотностью (на разной высоте), то эффективность разрушений будет ещё меньше. А это означает что в любом случае таким путём получится лишь нижний предел мощности взрыва. Как ни крути, а меньше 200 кт не получается.

При этом, ожоги от излучения и возгорание предметов могли происходить на расстояниях до 4 км от взрыва в Хиросиме. Известно, что в случае Челябинска этого не происходило даже непосредственно под эпицентром, на расстоянии около 30 км. Соответственно, можно получить и верхний предел мощности, который составит 900 кт.

Итого от 200 до 900 кт.
По 5 сейсмодатчикам НАСА насчитало от 300 до 500 кт.

[vsevolodson]

При этом, ожоги от излучения и возгорание предметов могли происходить на расстояниях до 4 км от взрыва в Хиросиме. Известно, что в случае Челябинска этого не происходило даже непосредственно под эпицентром, на расстоянии около 30 км. Соответственно, можно получить и верхний предел мощности, который составит 900 кт.

Подумал тут. А ведь в условиях снега и низкой температуры воздуха возгорание может происходить при значительно более высоком потоке падающей мощности.

Да и гореть под эпицентром там особо нечему...

[egorC]

http://www.youtube.com/watch?v=BaxMeEEl4zA#wsЧеловек южнее Еманжелинска говорит о сильном нагреве - "в машине жарко стало".Хорошее видео. Есть ударная волна, солнце и тень от следа хорошо видна.

Это замечательное видео! Эпицентр последнего воздушного взрыва.

Место 54.723635, 61.263295
Азимут Солнца 137,662 (по старкальку)


Егор.

[ganozin]

Вывод: теперь окончательно понятно, что ничего не понятно.

Уважаемый cherkasy

Мне кажется Вы не учитывали один замечательный  визуальный эффект, хорошо знакомый скажем любителю наблюдения за метеорными потоками. Приведу пример:
Метеоры потока летят в пространстве параллельно друг другу. Но из-за явления перспективы их пути на небе кажутся выходящими из одной точки. Эта точка и называется радиантом.
 


Теперь взглянем на стоп-кадр ролика из Кургана: след от болида выходит из условного радианта и продолжается под определенным углом в направлении правой высотки. Если бы след от болида выходил из этого же радианта, но был направлен под другим углом скажем к крыше левого дома, то все равно, вопреки даже "здравому смыслу" оба этих болида были параллельны друг и обладали одинаковой траекторией.
С уважением

[alxpo]

По поводу формы ударной волны. Построил плоскость, перпендикулярную траектории через точку распада тела.
Траекторию взял наклон 16 азимут 287 пересечение с земной поверхностью 55.05, 60.00, а точку распада 8 км на ЮЗ от Коркино (метка 2).
Восточнее плоскости волна коническая, западнее полусферическая. Все записи сделаны западнее, так что если траектория такая, то волну можно считать сферической, с центром в точке распада, испущенной в момент распада. На карте, разумеется, пересечение плоскости с земной поверхностью.

И еще про сверхзвуковое распространение ударной волны. В этой мудреной статье ReVelle D.O. On meteor-generated infrasound. // Journal of Geophysical Research. 1976. № 81. С. 1217–1230. насчитали, что \[ \Delta p/p_0 \] ударной волны метеора падает до 1, а следовательно скорость звука падает до адиабатической, на расстоянии, равном произведению диаметра тела на его число Маха, что для нас 1км когда он свежий и гораздо меньше к концу. Так что, если не пытаться получить погрешность <100м, сверхзвуковым распространением можно пренебречь.

[Геннадий Ионов]

Для примера: вот так в Гуглопроекции выглядит ПРЯМАЯ линия, соединяющая Самару и Омск

Эта "прямая" линия называется геодезической линией. То есть наикратчайшей.

[ganozin]

Еще небольшие замечания по поводу ударных волн:

После пролета крупного болида образованная им ударная волна начинает расширяться, расходиться во все стороны, в том числе и к земной поверхности. При этом волна, идущая вниз, постепенно замедляет свое движение и теряет энергию. Это происходит по двум причинам. Во-первых, по мере распространения волны в движение вовлекаются все новые и новые объемы воздуха, а на их разгон требуется энергия. Кроме того, за фронтом волны воздух, как мы знаем, нагревается, на что тоже расходуется энергия. Этот фактор действует независимо от направления распространения волны.
Во-вторых, при распространении вниз ударная волна встречает все более плотные слои воздуха, в движение приходится вовлекать (в том же объеме), все большее число молекул, поэтому ударная волна, идущая вниз, теряет энергию и скорость сильнее, чем волна, идущая вверх. Более того, при известных условиях ударная волна, идущая вверх, может начать ускоряться (за счет падения давления с высотой и перетекания энергии внутри волны снизу вверх).
Да, и верно замечание, что хотя в первые секунды после пролета болида скорость распространения ударной волны в несколько раз превосходит скорость звука, она довольно быстро падает до значений, лишь не намного больших звуковой скорости, поэтому в приближенных расчетах можно использовать скорость звука в воздухе.

[dmirov]

Не знаю было или нет, вроде неплохой звук - https://www.youtube.com/watch?v=Mwieex7gFAs

[avi]

Здравствуйте.
Извините, если вопрос покажется глупым.
Метеорит упал в завершении магнитной бури. Не мог ли этот хандрит проникнуть в нашу атмосферу, как часть выброшенной нити Солнцем, направленной, в тот момент, в сторону Земли?