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.

[vsevolodson]

не это явно перебор, без сомнений было ярче Солнца, но не в 25 раз.

Название темы видели? Р-А-С-С-Ч-Ё-Т. Выкладывайте свой, почему вы так решили, на основании чего и т.п.

[Владимир_]

Сегодня посмотрел на камерах более точное время от момента вспышки до прихода ударной волны на камере возле ЮУрГУ прошло 2 мин 30 сек, т.е. от этого места до взрыва было примерно 49,5 км. По камере которая стоит напротив  памятника Ленина на пл. Революции и смотрит точно на Юг по теням видно, что вспышка была от того места на юге, таким образом получается взрыв был к югу от центра Челябинска на расстоянии примерно 45 км на высоте примерно 20 км. конечно это все с погрешностью, но судя по максимальному разрушению в Коркино и Еманжелинске место совпадает.
По преобразованию энергии, если это обыкновенное твердое тело, то можно рассматривать все тепловые и энергетические процессы в каждый момент времени квазистационарными из чего получается система обыкновенных дифф. уравнений: сохранения энергии , движения,  излучения и теплоотдачи (если не учитывать массообмен) решение которых даст во времени весь процесс в цифрах. Для оценочных же расчетов достаточно понять весь процесс и ориентировочно рассчитать конечные значения. Итак, если это не взрыв т.е. тело не выделяет  химическую (обычное вооружение), ядерную или иную энергию кинетическая энергия движения переходит в тепловую, тело нагревается в каждый момент времени ровно на столько (т.е. до такой температуры), чтобы при этой температуре количество излучаемого тепла за счет излучения и теплоотдачи было равно этой кинетической энергии. Если при этой температуре тело плавится нужно к энергии излучения и теплоотдачи добавить энергию фазового перехода твердое тело-жидкость , если испаряется, то добавить энергию фазового перехода жидкость-газ + энергию на нагрев газа - на все это и уходит кинетическая энергия (по закону сохранения). Это конечно без учета распределения потоков энергии внутри тела, массообмена и т.п., чем при таких больших энергиях и малых временах процессов можно пренебречь. Таким образом, чтобы получился взрыв от кинетической энергии нужно, чтобы тело нагрелось до газообразного состояния за время - которое характерно для взрыва - думаю это д.б. десятые  доли секунды или еще на порядок меньше. Если этот процесс растянут во времени, то происходит обычное сгорание метеорита -переход его в газообразное состояние без взрыва, причем испаряется поверхность с которой и начинается нагрев от взаимодействия с атмосферой, а в центре тело может даже не успеть расплавиться - тогда и находят метеориты. В нашем случае было явное выделение внутренней энергии тела. Возможно в теле при нагреве произошли химические реакции, возможно иные. По мощности есть простые формулы которые позволят оценить мощность по силе ударной волны на заданном расстоянии (вылетели окна на расстоянии 50 км), напомню при силе взрыва 18 кт в Хиросиме  окна вылетели на расстоянии 19 км, правда там были несколько другие условия, но все же в нашем случае мощность была выше раза в 3 - 4.

[IvanChel]

Название темы видели? Р-А-С-С-Ч-Ё-Т. Выкладывайте свой, почему вы так решили, на основании чего и т.п.

решил так, потому наблюдал его пролёт в окно офиса в центре Челябинска. что ярче было Солнца - это да, но не в 25 раз. тепловое излучение ощущалось на коже лица и рук, но нельзя сказать, что оно обжигало.

[hard Noi 2]

таким образом получается взрыв был к югу от центра Челябинска на расстоянии примерно 45 км

Зачем примерно, таварищь. Карта в руки бери. Линейка бери. ЮУРГу смотри. Коркино находи. 4 км от центра на юг. Итого: 34 км.
А теперь Р А С С Ч Е Т   (Тема такая).
Высота из Вашей цифры о времени- расстоянии до ЮРГУ - 36 км ( Не я- Пифагор сказал).
Откуда 20 км взял- сам- то понял?
Деньги любят счет, а не разглагольствования.

[vsevolodson]

решил так, потому наблюдал его пролёт в окно офиса в центре Челябинска. что ярче было Солнца - это да, но не в 25 раз. тепловое излучение ощущалось на коже лица и рук, но нельзя сказать, что оно обжигало.

Субъективно хотя бы - во сколько раз ярче Солнца и как долго? Ну хоть что-нибудь?
У нас тут, правда, один товарищ из Челябинска поведал, что между вспышкой и взрывом было 10 сек вместо 3-х минут...

[hard Noi 2]

Название темы видели? Р-А-С-С-Ч-Ё-Т. Выкладывайте свой, почему вы так решили, на основании чего и т.п.

решил так, потому наблюдал его пролёт в окно офиса в центре Челябинска. что ярче было Солнца - это да, но не в 25 раз. тепловое излучение ощущалось на коже лица и рук, но нельзя сказать, что оно обжигало.

Восприятие у нас не линейное. 25 раз - это по ощущениям 3-4 звездные величины. Не сильно много. Субъективные ощущения обманчивы. ИМХО.

[egorC]

Отражение вспышки от земной поверхности объясняется очень просто. Действительно, в момент максимума излучения вблизи поверхностей образуется мгновенный локальный перегрев прослойки воздуха объясняемый суммарным действием приходящего излучения и отраженного от поверхности. Эта локальная прослойка имеет достаточный градиент относительно морозного воздуха и возникает приповерхностный мираж. Поздравляю с метеоритным миражом!

 Какие миражи, над снегом. 
Снег не земля и не асфальт. Снег скорее будет испаряться, чем нагреваться и нагревать воздух.
Воздух излучение поглощает плохо... воздух нагревается за счет контакного переноса температуры.

Егор

[vsevolodson]

решил так, потому наблюдал его пролёт в окно офиса в центре Челябинска. что ярче было Солнца - это да, но не в 25 раз. тепловое излучение ощущалось на коже лица и рук, но нельзя сказать, что оно обжигало.

Гм. А ведь от Солнца за пол секунды тепло шкурой не почувствовать... Однозначно ярче Солнца, во сколько раз, непонятно...

[Balancer]

Есть ли хоть какие-нибудь факты, позволяющие ограничить энергию сверху?

Характер повреждений. Частичный, а не полный вылет стёкол в Челябинске и Коркино говорит о том, что верхний предел оценки давления во фронте ударной волны ограничен  0.05-0.07 кгс/см². Сейчас лениво пересчитывать заново, но пару дней назад прикидывал, это давало верхние пределы по Коркино около 1,5МТ, по Челябинску — около 3-5Мт. Такой разброс вызван, во-первых, потому что я на тот момент считал Коркино эпицентром (цифру стоит завысить пропорционально росту расстояния), во-вторых, главное, потому что это оценка верхнего предела, без учёта отражений и интерференций, которые вносят заметный вклад. И из-за которых и наблюдается такой большой разброс в степени разрушений остекления. То есть реально верхняя граница мощности заметно меньше. Вероятно, меньше мегатонны.

Вот аналогичным образом оценить нижнюю границу я уже не могу, так как понятия не имею, как считать интерференцию В смысле — теоретического предела усиления ударной волны в частных случаях. Да и то, рамы и от сквозняка, бывает, вылетают. Так что и с нижней границей перепада давления во фронте ударной волны — тоже сложность.

[vsevolodson]

оценка верхнего предела, без учёта отражений и интерференций, которые вносят заметный вклад. И из-за которых и наблюдается такой большой разброс в степени разрушений остекления. То есть реально верхняя граница мощности заметно меньше.

Отражение волны должно было быть от тропопаузы и слоя на высоте 1,5 км. Т.е. учёт отражения волны и прибывания её из середины стратосферы наоборот, отодвигает верхнюю границу ещё выше.

ИМХО не больше 5 мегатонн точно. Почти уверен, что меньше 2 мегатонн. Вообще считаю, что на самом деле около 450 кт. Чисто субъективно, глядя на общую картину.

[Balancer]

Отражение волны должно было быть от тропопаузы

Я про отражения от поверхности, наземных объектов и рельефа. Там образуется сложная интерференционная картина ударной волны.

[vsevolodson]

Я про отражения от поверхности, наземных объектов и рельефа. Там образуется сложная интерференционная картина ударной волны.

Да, но к поверхности волна уже придёт ослабленной. Очевидно, что ударная волна, движущаяся под углом к слоям атмосферы из области с меньшей плотности в область с большей плотностью будет сильно (если не многократно) ослабляться. Ударная волна таких высотных взрывов будет напоминать скорее всплывающий вверх пузырь в форме куриного яйца, направленным острым концом вниз, в котором и будет находиться центр взрыва. Правда это в случае точечного взрыва.

Интересная интерференционная картина будет также и от серии взрывов. В Первомайском слышны несколько мощных хлопков, после каждого из которых слышен звон стёкол.

[dmirov]

Немного оценочных расчетов. Лампа накаливания (не энергосберегающая). Маркировка 150W. Измерил реальные ток и напряжение получилось 232V x 0.67A = 155 Вт. Подношу руку снизу лампочки дабы не попасть в поднимающийся теплый воздух. На растоянии ~15 см начинает ощущаться тепло. Тепловой поток ~ 600 Вт/м^2. На растоянии ~8 см начинает ощущаться небольшой жар. Тепловой поток ~ 2000 Вт/м^2. Данные хорошо соотносятся с 1кВт/м^2 в солнечный день. Причем натягивание на руку довольно толстой майки на ощущения тепла влияет не очень сильно (ИК - диапазон). То есть если наблюдатель говорит что почувствовал тепло - поток 1кВт/м^2 вполне реален и вероятнее еще больше.  Посчитаем еще раз. Ранее похожие расчеты были. Расстояние  - 30 км. Тепловой поток ~ 1000 Вт/м^2. Мощность излучения - 4*3.14*(30000)^2*1000=11*10^12 Вт или около 3 кт/с ТНТ только на излучение в довольно узком диапазоне видимого света и ИК (окна прозрачности). Это то, что дошло до кожи наблюдателя, причем без учета потерь.  Если учесть все потери в атмосфере и весь диапазон, то только на излучение уходило порядка десятка кт/с. Оценки наших ученых и НАСА скорее относятся к звуковым эффектам - то что смогли хоть как-то зафиксировать и что вызвало видимые разрушения. Единицы Мт суммарного энерговыделения мне кажутся более реальными.

[vsevolodson]

Расстояние  - 30 км. Тепловой поток ~ 1000 Вт/м^2.

Жар чувствовали куда дальше.

http://mya.so/katastrofy/8161
С утра допиваю кофе.
 Яркий  красный свет медленно заполняет всю комнату.
 Причём на коже ощущается тепло. Причём довольно явственно.
 Первая мысль — Солнце. В мысли ощущается неправильность.
 Поворачиваюсь к окну — наблюдаю, что Солнце на своём месте, а вот кроме него имеется второе, дополнительное Солнце.
 Светит откуда-то сверху (и даже посильней, чем Солнце).
- Что-то у меня всё-таки подозрение, что болид светанул пиковую мощность в ближнем ИК...
На улице
 Лёгкий запах гари, выбитые стёкла и даже рамы.
- Про запах гари не первый раз слышу от очевидцев кстати. Вероятно, излучением обуглило некоторые предметы слегка. Должен заметить, дальше автор пишет какое-то фентази.

http://endtimes.ru/meteorit_15_02_2013
В городе и окрестностях началась паника, причём многие местные жители заявляли о том, что после взрыва чувствовали сильный запах гари.
- А вот и свидетельство удара по крыше:
повреждены стены Ледового дворца "Уральская молния", в связи с чем там отменяют матчи на ближайшие дни. Позже власти сообщили, что в центр ледового поля упала одна из балок, поддерживающих крышу, ещё одна балка сильно прогнулась. С южной стороны дворца, построенного в 2004 году, оторвало часть стены.

http://debri.ru/news/970-vzryv-v-nebe-nad-chelyabinskom.html
Рассказывает местная жительница: "Грохнуло прямо перед нашим домом. Самой вспышки не видела-спала, но она была такой силы, что от нее и проснулась. Сразу подбежала к окну увидела огненный всполох. Через 2-3 минуты серия взрывов, от которых тряслись стекла. Через некоторое время появился запах гари (и это при закрытых окнах). У мамы ощущение обожженных глаз, хотя она тоже спала.

[Geen]

Расстояние  - 30 км. Тепловой поток ~ 1000 Вт/м^2.

Жар чувствовали куда дальше.

В морозный день я "жар" от спички могу ощутить....


ЗЫ. Вроде как, тема для "рассчётов" - не надо бы оперировать "ощущениями"...

[vsevolodson]

ЗЫ. Вроде как, тема для "рассчётов" - не надо бы оперировать "ощущениями"...

Ок, подскажите, сколько ватт на кв. м. надобно, чтобы за  пару сек. слегка обуглить поверхность пластика или дерева в морозный день?

[O3P]

Частичный, а не полный вылет стёкол в Челябинске и Коркино говорит о том, что верхний предел оценки давления во фронте ударной волны ограничен  0.05-0.07 кгс/см². Сейчас лениво пересчитывать заново, но пару дней назад прикидывал, это давало верхние пределы по Коркино около 1,5МТ, по Челябинску — около 3-5Мт.

Ну, не знаю, не знаю. Все-таки 5-7 кПа, это, на мой взгляд, перебор для наблюдаемой картины. Возьмем, к примеру, подробную таблицу из статьи про атмосферный ядерный взрыв:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B2%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2

Там на расстоянии 32 км от мегатонны цитируется ~0,002 МПа и "Разбиты почти все обычные и часть армированных стёкол в окнах" - что вроде как примерно соответствует действительности, может, даже с некоторым перебором: не уверен, что в эпицентре почти все стекла таки разбыиты.

[Balancer]

Ок, подскажите, сколько ватт на кв. м. надобно, чтобы за  пару сек. слегка обуглить поверхность пластика или дерева в морозный день?

Ожоги 4-й степени у человека — это 8..12 ккал/см², т.е. от 330-500 кДж/м². За относительно короткий период, чтобы остывать не успевало (секунды). Для дерева, думаю, нужно меньше, так как там теплоотвод хуже, чем у человеческого тела.

[vsevolodson]

озьмем, к примеру, подробную таблицу из статьи про атмосферный ядерный взрыв:

Не годится. Это эффекты низковысотного взрыва, они будут сильно отличаться.

[O3P]

Ок, подскажите, сколько ватт на кв. м. надобно, чтобы за  пару сек. слегка обуглить поверхность пластика или дерева в морозный день?

"Исписанный лист бумаги выгорает, в то время как чистый лист остаётся цел (210 кДж/м²)"

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B2%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2