El enfoque atmosférico es un tipo de interacción de ondas que hace que las ondas de choque afecten áreas a una distancia mayor de lo esperado. Las variaciones en la atmósfera crean distorsiones en el frente de onda al refractar un segmento, lo que le permite converger en ciertos puntos e interferir de manera constructiva . En el caso de las ondas de choque destructivas, esto puede dar como resultado áreas de daño mucho más allá del alcance teórico de su efecto de explosión. Se observan ejemplos de esto durante las explosiones supersónicas , los grandes impactos extraterrestres de objetos como meteoritos y las explosiones nucleares .
Las variaciones de densidad en la atmósfera (por ejemplo, debido a variaciones de temperatura) o variaciones de velocidad del aire causan refracción a lo largo de la onda de choque, lo que permite que el frente de onda uniforme se separe y eventualmente interfiera, dispersando la onda en algunos puntos y concentrándola en otros. [1] Un efecto similar ocurre en el agua cuando una onda viaja a través de un parche de fluido de diferente densidad, lo que hace que diverja en una gran distancia. Para ondas de choque potentes, esto puede causar daños más lejos de lo esperado; la densidad de energía de la onda de choque disminuirá más allá de los valores esperados en función de la geometría uniforme ( caída para ondas de choque o acústicas débiles, como se espera a grandes distancias).
Tipos de enfoque atmosférico
Explosiones supersónicas
La concentración atmosférica a partir de explosiones supersónicas es un fenómeno moderno y un resultado de las acciones de las fuerzas aéreas en todo el mundo. [1] Cuando objetos como los aviones viajan más rápido que la velocidad del sonido , crean explosiones sónicas y ondas de presión que pueden concentrarse. [1] Los factores atmosféricos presentes cuando se crean estas ondas pueden concentrarlas y causar daños. [1]
Los aviones también pueden crear ondas de choque y ondas de explosión que pueden enfocarse. [1] Es fundamental tener en cuenta el enfoque atmosférico en los planes de vuelo . El viento y la altitud durante un vuelo pueden crear entornos propicios para el enfoque atmosférico, que se puede determinar mediante una curva de enfoque. [1] Cuando este es el caso, el vuelo supersónico puede causar daños en tierra. [1]
Impactos de meteoritos
Los meteoros también pueden causar ondas de choque que pueden ser enfocadas. [2] A medida que el meteoro entra en la atmósfera de la Tierra y alcanza altitudes más bajas, puede crear una onda de choque. [2] La onda de choque se ve afectada por el material del meteoro, la temperatura y la presión. [1] Debido a que los meteoros deben tener un gran tamaño y masa , solo hay un pequeño porcentaje de meteoros que pueden crear estas ondas de choque. [2] Las metodologías de radar e infrasónicas pueden detectar las ondas de choque de los meteoros. Estas herramientas se utilizan para estudiar estas ondas de choque y pueden ayudar a crear nuevos métodos de aprendizaje sobre las ondas de choque de los meteoros. [2]
Explosiones nucleares y bombas
Las explosiones nucleares y las bombas también pueden provocar un efecto de focalización atmosférica. Los efectos de la focalización pueden detectarse a cientos de kilómetros del lugar de la explosión. Un ejemplo de ello es el caso de la prueba de la bomba Tsar , en la que se produjeron daños a una distancia de hasta unos 1.000 kilómetros. La focalización atmosférica puede aumentar los daños causados por estas explosiones. [3]
Véase también
Referencias
- ^ abcdefgh Reed, Jack W. (1962). "Enfoque atmosférico de explosiones sónicas". Revista de meteorología aplicada . 1 (2): 265–267. Bibcode :1962JApMe...1..265R. doi : 10.1175/1520-0450(1962)001<0265:AFOSB>2.0.CO;2 . ISSN 0021-8952. JSTOR 26169466.
- ^ abcd Silber, Elizabeth A.; Boslough, Mark; Hocking, Wayne K.; Gritsevich, Maria; Whitaker, Rodney W. (2018). "Física de las ondas de choque generadas por meteoritos en la atmósfera de la Tierra: una revisión". Avances en la investigación espacial . 62 (3): 489–532. arXiv : 1805.07842 . Código Bibliográfico :2018AdSpR..62..489S. doi :10.1016/j.asr.2018.05.010. ISSN 0273-1177. S2CID 119462641.
- ^ "La bomba del zar". Fundación Patrimonio Atómico . Consultado el 2 de noviembre de 2021 .