INFRASOUND WAVE GENERATED BY THE TUNGUSKA CELESTIAL BODY: AMPLITUDE DEPENDENCE ON DISTANCE
PACS numbers: 93, 96.30.s Purpose: The study is concerned with the features of variations in the amplitude of infrasound wave propagating through the terrestrial atmosphere at global-scale distances. As a powerful source of infrasound, the passage and explosion of the Tunguska celestial body that oc...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | rus |
| Опубліковано: |
Видавничий дім «Академперіодика»
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1287 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Radio physics and radio astronomy |
Репозитарії
Radio physics and radio astronomy| id |
oai:ri.kharkov.ua:article-1287 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Radio physics and radio astronomy |
| collection |
OJS |
| language |
rus |
| topic |
Tunguska celestial body infrasonic wave wave amplitude amplitude dependence on distance amplitude wave attenuation model spherical wavefront waveguide propagation cylindrical wavefront Тунгусское космическое тело инфразвуковая волна амплитуда волны зависимость амплитуды от расстояния модели ослабления амплитуды волны сферическая расходимость фронта волны волноводное распространение цилиндрическая расходимость Тунгуське космічне тіло інфразвукова хвиля амплітуда хвилі залежність амплітуди від відстані моделі загасання амплітуди хвилі сферична розбіжність фронту хвилі хвилеводне поширення циліндрична розбіжність |
| spellingShingle |
Tunguska celestial body infrasonic wave wave amplitude amplitude dependence on distance amplitude wave attenuation model spherical wavefront waveguide propagation cylindrical wavefront Тунгусское космическое тело инфразвуковая волна амплитуда волны зависимость амплитуды от расстояния модели ослабления амплитуды волны сферическая расходимость фронта волны волноводное распространение цилиндрическая расходимость Тунгуське космічне тіло інфразвукова хвиля амплітуда хвилі залежність амплітуди від відстані моделі загасання амплітуди хвилі сферична розбіжність фронту хвилі хвилеводне поширення циліндрична розбіжність Chernogor, L. F. Shevelev, N. B. INFRASOUND WAVE GENERATED BY THE TUNGUSKA CELESTIAL BODY: AMPLITUDE DEPENDENCE ON DISTANCE |
| topic_facet |
Tunguska celestial body infrasonic wave wave amplitude amplitude dependence on distance amplitude wave attenuation model spherical wavefront waveguide propagation cylindrical wavefront Тунгусское космическое тело инфразвуковая волна амплитуда волны зависимость амплитуды от расстояния модели ослабления амплитуды волны сферическая расходимость фронта волны волноводное распространение цилиндрическая расходимость Тунгуське космічне тіло інфразвукова хвиля амплітуда хвилі залежність амплітуди від відстані моделі загасання амплітуди хвилі сферична розбіжність фронту хвилі хвилеводне поширення циліндрична розбіжність |
| format |
Article |
| author |
Chernogor, L. F. Shevelev, N. B. |
| author_facet |
Chernogor, L. F. Shevelev, N. B. |
| author_sort |
Chernogor, L. F. |
| title |
INFRASOUND WAVE GENERATED BY THE TUNGUSKA CELESTIAL BODY: AMPLITUDE DEPENDENCE ON DISTANCE |
| title_short |
INFRASOUND WAVE GENERATED BY THE TUNGUSKA CELESTIAL BODY: AMPLITUDE DEPENDENCE ON DISTANCE |
| title_full |
INFRASOUND WAVE GENERATED BY THE TUNGUSKA CELESTIAL BODY: AMPLITUDE DEPENDENCE ON DISTANCE |
| title_fullStr |
INFRASOUND WAVE GENERATED BY THE TUNGUSKA CELESTIAL BODY: AMPLITUDE DEPENDENCE ON DISTANCE |
| title_full_unstemmed |
INFRASOUND WAVE GENERATED BY THE TUNGUSKA CELESTIAL BODY: AMPLITUDE DEPENDENCE ON DISTANCE |
| title_sort |
infrasound wave generated by the tunguska celestial body: amplitude dependence on distance |
| title_alt |
ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ ИНФРАЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ, СГЕНЕРИРОВАННОЙ ТУНГУССКИМ КОСМИЧЕСКИМ ТЕЛОМ, ОТ РАССТОЯНИЯ ЗАЛЕЖНІСТЬ АМПЛІТУДИ ІНФРАЗВУКОВОЇ ХВИЛІ, ЗГЕНЕРОВАНОЇ TУНГУСЬКИМ КОСМІЧНИМ ТІЛОМ, ВІД ВІДСТАНІ |
| description |
PACS numbers: 93, 96.30.s Purpose: The study is concerned with the features of variations in the amplitude of infrasound wave propagating through the terrestrial atmosphere at global-scale distances. As a powerful source of infrasound, the passage and explosion of the Tunguska celestial body that occurred in the atmosphere at an altitude of 6–10 km over the Central Siberia on June 30, 1908 have been chosen. The aim of this study is investigating the dependence of the amplitude on distance, developing simple approximating relations between the pressure in the infrasound wave and the distance between the infrasound source and the infrasound detector location.Design/methodology/approach: The data acquired from the Europe-Asia array of 23 microbarographs located at distances of 0.49–35 Mm from the Tunguska catastrophe site are used to construct the correlation diagrams for the distance and amplitude, which are used to study the dependence of the infrasound amplitude on distance. In analyzing the dependence of the infrasound amplitude on the distance between the source generating infrasound and the location of the infrasound detector, the model for weakening the amplitude with distance, which best fits the observations, has being found. The following models for propagation of infrasound waves have been tested: propagation in free space with a spherical wavefront, propagation in the air-Earth boundary waveguide with a cylindrical wavefront, propagation with a gradual transition from a spherical divergence to a cylindrical one (both neglecting and accounting for attenuation).Findings: The relations approximating the dependence of the infrasound amplitude on distance have been developed for the different models of propagation of infrasound waves along the Earth’s surface in the distance range of 0.49–35 Mm. For the base models of the global-scale propagation of infrasound waves, the following models have been chosen: (1) propagation of a spherical wavefront without attenuation, (2) propagation of a cylindrical wavefront without attenuation, (3) the combination of a spherical wavefront and a cylindrical wavefront without attenuation, (4) beam spreading loss described by an arbitrary power law without attenuation, (5) propagation of a cylindrical wavefront with attenuation, (6) propagation of a spherical wavefront with attenuation. The approximating relations obtained have been analyzed and compared. The rate of attenuation is estimated for a cylindrical and spherical wavefronts in the ground–stratosphere and the ground–thermosphere waveguides. It is equal to about 0.16 Mm–1 and 0.17 Mm–1, respectively.Conclusions: The following conclusions have been drawn from this study: (1) the dependence of the amplitude of the infrasound wave generated by the Tunguska celestial body on distance is determined to be complex and difficult to fit with simple mathematical relations based on reasonable physical models of the propagation of infrasound waves along the Earth’s surface at global-scale distances, (2) the intercomparison of the approximating relations determined permitted the selection of preferable relations from their entire set. To these latter belong the relations based on the following models for propagation of infrasound waves in the waveguides formed by the ground and atmospheric layers (primarily, by the stratosphere, and, to a lesser degree, by the thermosphere): (1) a spherical wavefront gradually becoming a cylindrical wavefront, and (2) a cylindrical wavefront with attenuation.Key words: Tunguska celestial body, infrasonic wave, wave amplitude, amplitude dependence on distance, amplitude wave attenuation model, spherical wavefront, waveguide propagation, cylindrical wavefront, power law divergence of the wavefront, wave attenuation, attenuation coefficient, approximating relationsManuscript submitted 26.01.2018Radio phys. radio astron. 2018, 23(2): 94-103 REFERENCES1. ADUSHKIN, V. V. and NEMCHINOV, I. V. (eds), 2005. Catastrophic Impacts of Cosmic Bodies. Moscow, Russia: ECC Akademkniga Publ. (in Russian).2. VOITSEKHOVSKII, A. I. and ROMEIKO, V. A., 2008. The Tunguska meteorite. 100 years of the Great Puzzle. Moscow, Russia: Veche Publ. (in Russian).3. BRONSTEN, V. A., 2000. The Tunguska meteorite: history of the research. Moscow, Russia: A. D. Sel’yanov Publ. (in Russian).4. BEN-MENAHEM, A., 1975. Source parameters of the Siberian explosion of June 30, 1908, from analysis and synthesis of seismic signals at four stations. Phys. Earth Planet. Inter. vol. 11, is. 1, pp. 1–35. DOI: https://doi.org/10.1016/0031-9201(75)90072-25. KRINOV, E. L., 1949. The Tunguska Meteorite. Moscow-Leningrad, Russia: Izdatelstvo. Akad. Nauk SSSR Publ. (in Russian).6. TURCO, R. P., TOON, O. B., PARK, C., WHITTEN, R. C., POLLACK, J. B. and NOERDLINGER, P., 1982. An analysis of the physical, chemical, optical, and historical impacts of the 1908 Tunguska meteor fall. Icarus. vol. 50, is. 1, pp. 1–52. DOI: https://doi.org/10.1016/0019-1035(82)90096-37. ROMEIKO, V. A., 1995. The Tunguska meteorite (History of the research). Moscow, Russia: MGDTDiYu Publ. (in Russian).8. VASILYEV, N. V., 1998. The Tunguska meteorite problem today. Planet. Space Sci. vol. 46, is. 2/3, pp. 129–150. DOI: https://doi.org/10.1016/S0032-0633(97)00145-19. ZHURAVLEV, V. K. and ZIGEL, F. Y., 1998. The Tunguska Miracle: History of Investigations of the Tunguska Meteorite. Ekaterinburg, Russia: Basko Publ. (in Russian).10. PLEKHANOV, G. F., 2000. Reflections on the nature of Tunguska meteorite. Tomsk, Russia: Tomsk University Publ. (in Russian).11. VASILYEV, N. V., 2004. The Tunguska Meteorite: A Space Phenomenon of the Summer of 1908. Moscow, Russia: Russkaya Panorama Publ. (in Russian).12. GOSSARD, E. E. and HOOKE, W. H., 1975. Waves in the Atmosphere: Atmospheric Infrasound and Gravity Waves, Their Generation and Propagation (Developments in Atmospheric Science). Amsterdam: Elsevier Scientific Pub. Co.13. LE PICHON, A., BLANC, E. and Hauchecorne A. (eds.), 2010. Infrasound monitoring for atmospheric studies. Dordrecht, Heidelberg, London, New York: Springer. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9508-514. WHIPPLE, F. J. W., 1930. The Great Siberian Meteor, and the Waves, Seismic and Aerial, which it Produced. Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. vol. 56, pp. 287–304.15. KRINOV, E. L., 1963. The Tunguska and Sikhote-Alin meteorites. In: B. M. MIDDLEHURST and G. P. KUIPER, eds. The Moon, Meteorites and Comets. Chicago: University of Chicago, 1963, pp. 208–234.16. REED, J. W., 1987. Air pressure waves from Mount St. Helens eruptions. J. Geophys. Res. Atmospheres. vol. 92, is. D10, pp. 11979–11992. DOI: https://doi.org/10.1029/JD092iD10p1197917. LAZORENKO, O. V. and CHERNOGOR, L. F., 2009. Ultra-wideband signals and processes: Monograph. Kharkiv, Ukraine: V. N. Karazin Kharkiv National University Publ. (in Russian). |
| publisher |
Видавничий дім «Академперіодика» |
| publishDate |
2018 |
| url |
http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1287 |
| work_keys_str_mv |
AT chernogorlf infrasoundwavegeneratedbythetunguskacelestialbodyamplitudedependenceondistance AT shevelevnb infrasoundwavegeneratedbythetunguskacelestialbodyamplitudedependenceondistance AT chernogorlf zavisimostʹamplitudyinfrazvukovojvolnysgenerirovannojtungusskimkosmičeskimtelomotrasstoâniâ AT shevelevnb zavisimostʹamplitudyinfrazvukovojvolnysgenerirovannojtungusskimkosmičeskimtelomotrasstoâniâ AT chernogorlf zaležnístʹamplítudiínfrazvukovoíhvilízgenerovanoítungusʹkimkosmíčnimtílomvídvídstaní AT shevelevnb zaležnístʹamplítudiínfrazvukovoíhvilízgenerovanoítungusʹkimkosmíčnimtílomvídvídstaní |
| first_indexed |
2024-05-26T06:29:17Z |
| last_indexed |
2024-05-26T06:29:17Z |
| _version_ |
1800358362288750592 |
| spelling |
oai:ri.kharkov.ua:article-12872020-06-09T10:32:41Z INFRASOUND WAVE GENERATED BY THE TUNGUSKA CELESTIAL BODY: AMPLITUDE DEPENDENCE ON DISTANCE ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ ИНФРАЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ, СГЕНЕРИРОВАННОЙ ТУНГУССКИМ КОСМИЧЕСКИМ ТЕЛОМ, ОТ РАССТОЯНИЯ ЗАЛЕЖНІСТЬ АМПЛІТУДИ ІНФРАЗВУКОВОЇ ХВИЛІ, ЗГЕНЕРОВАНОЇ TУНГУСЬКИМ КОСМІЧНИМ ТІЛОМ, ВІД ВІДСТАНІ Chernogor, L. F. Shevelev, N. B. Tunguska celestial body; infrasonic wave; wave amplitude; amplitude dependence on distance; amplitude wave attenuation model; spherical wavefront; waveguide propagation; cylindrical wavefront Тунгусское космическое тело; инфразвуковая волна; амплитуда волны; зависимость амплитуды от расстояния; модели ослабления амплитуды волны; сферическая расходимость фронта волны; волноводное распространение; цилиндрическая расходимость Тунгуське космічне тіло; інфразвукова хвиля; амплітуда хвилі; залежність амплітуди від відстані; моделі загасання амплітуди хвилі; сферична розбіжність фронту хвилі; хвилеводне поширення; циліндрична розбіжність PACS numbers: 93, 96.30.s Purpose: The study is concerned with the features of variations in the amplitude of infrasound wave propagating through the terrestrial atmosphere at global-scale distances. As a powerful source of infrasound, the passage and explosion of the Tunguska celestial body that occurred in the atmosphere at an altitude of 6–10 km over the Central Siberia on June 30, 1908 have been chosen. The aim of this study is investigating the dependence of the amplitude on distance, developing simple approximating relations between the pressure in the infrasound wave and the distance between the infrasound source and the infrasound detector location.Design/methodology/approach: The data acquired from the Europe-Asia array of 23 microbarographs located at distances of 0.49–35 Mm from the Tunguska catastrophe site are used to construct the correlation diagrams for the distance and amplitude, which are used to study the dependence of the infrasound amplitude on distance. In analyzing the dependence of the infrasound amplitude on the distance between the source generating infrasound and the location of the infrasound detector, the model for weakening the amplitude with distance, which best fits the observations, has being found. The following models for propagation of infrasound waves have been tested: propagation in free space with a spherical wavefront, propagation in the air-Earth boundary waveguide with a cylindrical wavefront, propagation with a gradual transition from a spherical divergence to a cylindrical one (both neglecting and accounting for attenuation).Findings: The relations approximating the dependence of the infrasound amplitude on distance have been developed for the different models of propagation of infrasound waves along the Earth’s surface in the distance range of 0.49–35 Mm. For the base models of the global-scale propagation of infrasound waves, the following models have been chosen: (1) propagation of a spherical wavefront without attenuation, (2) propagation of a cylindrical wavefront without attenuation, (3) the combination of a spherical wavefront and a cylindrical wavefront without attenuation, (4) beam spreading loss described by an arbitrary power law without attenuation, (5) propagation of a cylindrical wavefront with attenuation, (6) propagation of a spherical wavefront with attenuation. The approximating relations obtained have been analyzed and compared. The rate of attenuation is estimated for a cylindrical and spherical wavefronts in the ground–stratosphere and the ground–thermosphere waveguides. It is equal to about 0.16 Mm–1 and 0.17 Mm–1, respectively.Conclusions: The following conclusions have been drawn from this study: (1) the dependence of the amplitude of the infrasound wave generated by the Tunguska celestial body on distance is determined to be complex and difficult to fit with simple mathematical relations based on reasonable physical models of the propagation of infrasound waves along the Earth’s surface at global-scale distances, (2) the intercomparison of the approximating relations determined permitted the selection of preferable relations from their entire set. To these latter belong the relations based on the following models for propagation of infrasound waves in the waveguides formed by the ground and atmospheric layers (primarily, by the stratosphere, and, to a lesser degree, by the thermosphere): (1) a spherical wavefront gradually becoming a cylindrical wavefront, and (2) a cylindrical wavefront with attenuation.Key words: Tunguska celestial body, infrasonic wave, wave amplitude, amplitude dependence on distance, amplitude wave attenuation model, spherical wavefront, waveguide propagation, cylindrical wavefront, power law divergence of the wavefront, wave attenuation, attenuation coefficient, approximating relationsManuscript submitted 26.01.2018Radio phys. radio astron. 2018, 23(2): 94-103 REFERENCES1. ADUSHKIN, V. V. and NEMCHINOV, I. V. (eds), 2005. Catastrophic Impacts of Cosmic Bodies. Moscow, Russia: ECC Akademkniga Publ. (in Russian).2. VOITSEKHOVSKII, A. I. and ROMEIKO, V. A., 2008. The Tunguska meteorite. 100 years of the Great Puzzle. Moscow, Russia: Veche Publ. (in Russian).3. BRONSTEN, V. A., 2000. The Tunguska meteorite: history of the research. Moscow, Russia: A. D. Sel’yanov Publ. (in Russian).4. BEN-MENAHEM, A., 1975. Source parameters of the Siberian explosion of June 30, 1908, from analysis and synthesis of seismic signals at four stations. Phys. Earth Planet. Inter. vol. 11, is. 1, pp. 1–35. DOI: https://doi.org/10.1016/0031-9201(75)90072-25. KRINOV, E. L., 1949. The Tunguska Meteorite. Moscow-Leningrad, Russia: Izdatelstvo. Akad. Nauk SSSR Publ. (in Russian).6. TURCO, R. P., TOON, O. B., PARK, C., WHITTEN, R. C., POLLACK, J. B. and NOERDLINGER, P., 1982. An analysis of the physical, chemical, optical, and historical impacts of the 1908 Tunguska meteor fall. Icarus. vol. 50, is. 1, pp. 1–52. DOI: https://doi.org/10.1016/0019-1035(82)90096-37. ROMEIKO, V. A., 1995. The Tunguska meteorite (History of the research). Moscow, Russia: MGDTDiYu Publ. (in Russian).8. VASILYEV, N. V., 1998. The Tunguska meteorite problem today. Planet. Space Sci. vol. 46, is. 2/3, pp. 129–150. DOI: https://doi.org/10.1016/S0032-0633(97)00145-19. ZHURAVLEV, V. K. and ZIGEL, F. Y., 1998. The Tunguska Miracle: History of Investigations of the Tunguska Meteorite. Ekaterinburg, Russia: Basko Publ. (in Russian).10. PLEKHANOV, G. F., 2000. Reflections on the nature of Tunguska meteorite. Tomsk, Russia: Tomsk University Publ. (in Russian).11. VASILYEV, N. V., 2004. The Tunguska Meteorite: A Space Phenomenon of the Summer of 1908. Moscow, Russia: Russkaya Panorama Publ. (in Russian).12. GOSSARD, E. E. and HOOKE, W. H., 1975. Waves in the Atmosphere: Atmospheric Infrasound and Gravity Waves, Their Generation and Propagation (Developments in Atmospheric Science). Amsterdam: Elsevier Scientific Pub. Co.13. LE PICHON, A., BLANC, E. and Hauchecorne A. (eds.), 2010. Infrasound monitoring for atmospheric studies. Dordrecht, Heidelberg, London, New York: Springer. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9508-514. WHIPPLE, F. J. W., 1930. The Great Siberian Meteor, and the Waves, Seismic and Aerial, which it Produced. Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. vol. 56, pp. 287–304.15. KRINOV, E. L., 1963. The Tunguska and Sikhote-Alin meteorites. In: B. M. MIDDLEHURST and G. P. KUIPER, eds. The Moon, Meteorites and Comets. Chicago: University of Chicago, 1963, pp. 208–234.16. REED, J. W., 1987. Air pressure waves from Mount St. Helens eruptions. J. Geophys. Res. Atmospheres. vol. 92, is. D10, pp. 11979–11992. DOI: https://doi.org/10.1029/JD092iD10p1197917. LAZORENKO, O. V. and CHERNOGOR, L. F., 2009. Ultra-wideband signals and processes: Monograph. Kharkiv, Ukraine: V. N. Karazin Kharkiv National University Publ. (in Russian). УДК 551.558, 551.596,534.221PACS numbers: 93, 96.30.sПредмет и цель работы: Предметом исследования являются особенности изменения амплитуды инфразвуковой волны, распространяющейся в атмосфере Земли на глобальные расстояния. В качестве мощного источника инфразвуковой волны выбран пролет и взрыв в атмосфере на высоте 6÷10 км Тунгусского космического тела 30 июня 1908 г. в Центральной Сибири. Целью работы является исследование зависимости амплитуды давления в инфразвуковой волне, сгенерированной падением и взрывом Тунгусского космического тела, от расстояния, а также получение простых аппроксимирующих зависимостей, связывающих амплитуду давления в инфразвуковой волне с расстоянием между источником инфразвука и местом его регистрации.Методы и методология: По данным евро-азиатской сети микробарографов, расположенных в 23 измерительных пунктах, удаленных от места Тунгусской катастрофы на 0.49÷35 Мм, построено корреляционное поле “расстояние – амплитуда давления”, при помощи которого изучались зависимости амплитуды давления в инфразвуковой волне от расстояния. При анализе зависимости амплитуды от расстояния между источником генерации волны и местом ее регистрации производился поиск модели ослабления амплитуды волны с расстоянием, наилучшим образом описывающей результаты наблюдений. Проверке подлежали следующие модели распространения: распространение в свободном пространстве со сферической расходимостью фронта волны, распространение в приземном волноводе с цилиндрической расходимостью фронта волны, распространение с постепенным переходом от сферической расходимости к цилиндрической (с учетом и без учета затухания).Результаты: Для различных моделей распространения инфразвуковой волны вдоль поверхности Земли в интервале расстояний 0.49÷35 Мм получены аппроксимирующие зависимости амплитуды давления в инфразвуковой волне от расстояния. В качестве исходных моделей распространения инфразвуковой волны на глобальные расстояния выбирались следующие: сферическая расходимость фронта волны без затухания; цилиндрическая расходимость фронта волны без затухания; комбинация сферической и цилиндрической расходимостей фронта волны без затухания; расходимость фронта волны, описываемая неуниверсальным степенным законом без затухания; цилиндрическая расходимость фронта волны с затуханием; сферическая расходимость фронта волны с затуханием. Проведен сравнительный анализ полученных аппроксимирующих зависимостей. В случае цилиндрической и сферической расходимостей фронта волны в волноводах Земля – стратосфера и Земля – термосфера оценен коэффициент затухания. Он оказался приближенно равным 0.16 и 0.17 Мм–1 соответственно.Заключение: Установлено, что зависимость амплитуды инфразвуковой волны, сгенерированной падением и взрывом Тунгусского космического тела, от расстояния является сложной и с трудом поддается аппроксимации простыми математическими соотношениями, основанными на физически разумных механизмах распространения инфразвуковых волн вдоль поверхности Земли на глобальные расстояния. Сравнительный анализ полученных аппроксимирующих зависимостей позволил выделить из их совокупности предпочтительные зависимости. К ним относятся зависимости, основанные на следующих моделях распространения инфразвуковых волн в волноводах, образованных поверхностью Земли и атмосферными областями (в первую очередь стратосферой и в меньшей степени термосферой): модель со сферической расходимостью с постепенным переходом к цилиндрической расходимости и модель с цилиндрической расходимостью и затуханием.Ключевые слова: Тунгусское космическое тело, инфразвуковая волна, амплитуда волны, зависимость амплитуды от расстояния, модели ослабления амплитуды волны, сферическая расходимость фронта волны, волноводное распространение, цилиндрическая расходимость, степенной закон расходимости фронта волны, затухание волны, коэффициент затухания, аппроксимирующие зависимости Статья поступила в редакцию 26.01.2018Radio phys. radio astron. 2018, 23(2): 94-103СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Катастрофические воздействия космических тел. Под ред. В. В. Адушкина, И. В. Немчинова. Москва: ИКЦ “Академкнига”, 2005. 310 с.2. Войцеховский А. И., Ромейко В. А. Тунгусский метеорит. 100 лет великой загадке. Москва: Вече, 2008. 432 с.3. Бронштэн В. А. Тунгусский метеорит: история исследования. Москва: А. Д. Сельянов, 2000. 312 с.4. Ben-Menahem A. Source parameters of the Siberian explosion of June 30, 1908, from analysis and synthesis of seismic signals at four stations. Phys. Earth Planet. Inter. 1975. Vol. 11, No. 1. P. 1–35. DOI: https://doi.org/10.1016/0031-9201(75)90072-25. Кринов Е. Л. Тунгусский метеорит. Москва–Ленинград: Изд-во АН СССР, 1949. 196 с.6. Turco R. P., Toon O. B., Park C., Whitten R. C., Pollack J. B., and Noerdlinger P. An analysis of the physical, chemical, optical, and historical impacts of the 1908 Tunguska meteor fall. Icarus. 1982. Vol. 50, No. 1. P. 1–52. DOI: https://doi.org/10.1016/0019-1035(82)90096-37. Ромейко В. А. Тунгусский метеорит (история исследования). Москва: Изд-во МГДТДиЮ, 1995. 39 с.8. Vasilyev N. V. The Tunguska meteorite problem today. Planet. Space Sci. 1998. Vol. 46, No. 2/3. P. 129–150. DOI: https://doi.org/10.1016/S0032-0633(97)00145-19. Журавлев В. К., Зигель Ф. Ю. Тунгусское диво: история исследования Тунгусского метеорита. Екатеринбург: Изд-во “Баско”, 1998. 465 с.10. Плеханов Г. Ф. Размышления о природе Тунгусского метеорита. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2000. 68 с.11. Васильев Н. В. Тунгусский метеорит. Космический феномен лета 1908 г. Москва: Русская панорама, 2004. 370 с.12. Госсард Э. Э., Хук У. Х. Волны в атмосфере. Москва: Мир, 1978. 532 с.13. Le Pichon A., Blanc E., and Hauchecorne A. (eds.). Infrasound monitoring for atmospheric studies. Dordrecht, Heidelberg, London, New York: Springer, 2010. 735 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9508-514. Whipple F. J. W. The Great Siberian Meteor, and the Waves, Seismic and Aerial, which it Produced. Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 1930. Vol. 56. P. 287–304.15. Krinov E. L. The Tunguska and Sikhote-Alin meteorites. In: B. M. Middlehurst and G. P. Kuiper, eds. The Moon, Meteorites and Comets. Chicago: University of Chicago, 1963. P. 208–234.16. Reed J. W. Air pressure waves from Mount St. Helens eruptions. J. Geophys. Res. Atmospheres. 1987. Vol. 92, No. D10. P. 11979–11992. DOI: https://doi.org/10.1029/JD092iD10p1197917. Лазоренко О. В., Черногор Л. Ф. Сверхширокополосные сигналы и процессы: Монография. Харьков: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2009. 576 с. УДК 551.558, 551.596,534.221PACS numbers: 93, 96.30.sПредмет і мета роботи: Предметом дослідження є особливості зміни амплітуди інфразвукової хвилі, що поширюється в атмосфері Землі на глобальні відстані. В якості потужного джерела інфразвукової хвилі обрано проліт і вибух в атмосфері на висоті 6÷10 км Тунгуського космічного тіла 30 червня 1908 р. в Центральному Сибіру. Метою роботи є дослідження залежності амплітуди тиску в інфразвуковій хвилі, згенерованої падінням і вибухом Тунгуського космічного тіла, від відстані, а також отримання простих апроксимуючих залежностей, що пов’язують амплітуду тиску в інфразвуковій хвилі з відстанню між джерелом інфразвуку та місцем його реєстрації.Методи і методологія: За даними євро-азіатської мережі мікробарографів, розташованих в 23 вимірювальних пунктах, віддалених від місця Тунгуської катастрофи на 0.49÷35 Мм, побудовано кореляційне поле “відстань – амплітуда тиску”, за допомогою якого вивчалися залежності амплітуди тиску в інфразвуковій хвилі від відстані. Під час аналізу залежності амплітуди від відстані між джерелом генерації хвилі та місцем її реєстрації виконувався пошук моделі загасання амплітуди хвилі з відстанню, яка найкращим чином описує результати спостережень. Перевірці підлягали наступні моделі поширення: поширення у вільному просторі зі сферичною розбіжністю фронту хвилі, поширення в приземному хвилеводі з циліндричною розбіжністю фронту хвилі, поширення з поступовим переходом від сферичної розбіжності до циліндричної (з урахуванням загасання і без нього).Результати: Для різних моделей поширення інфразвукової хвилі вздовж поверхні Землі в інтервалі відстаней 0.49÷35 Мм отримані апроксимуючі залежності амплітуди тиску інфразвукової хвилі від відстані. У якості вихідних моделей поширення інфразвукової хвилі на глобальні відстані обиралися такі: сферична розбіжність фронту хвилі без загасання; циліндрична розбіжність фронту хвилі без загасання; комбінація сферичної та циліндричної розбіжностей фронту хвилі без загасання; розбіжність фронту хвилі, що описується неуніверсальним степеневим законом без загасання; циліндрична розбіжність фронту хвилі з загасанням; сферична розбіжність фронту хвилі з загасанням. Виконано порівняльний аналіз отриманих апроксимуючих залежностей. У випадку циліндричної та сферичної розбіжностей фронту хвилі в хвилеводах Земля – стратосфера і Земля – термосфера оцінено коефіцієнт загасання. Він виявився приблизно рівним 0.16 і 0.17 Мм–1 відповідно.Висновок: Встановлено, що залежність амплітуди інфразвукової хвилі, згенерованої падінням і вибухом Тунгуського космічного тіла, від відстані є складною та важко піддається апроксимації простими математичними співвідношеннями, що грунтуються на фізично розумних механізмах поширення інфразвукових хвиль уздовж поверхні Землі на глобальні відстані. Порівняльний аналіз отриманих апроксимуючих залежностей дозволив обрати з їх сукупності кращі залежності. До них відносяться залежності, що грунтуються на наступних моделях поширення інфразвукових хвиль в хвилеводах, утворених поверхнею Землі та атмосферними областями (в першу чергу стратосферою та меншою мірою термосферою): модель зі сферичною розбіжністю з поступовим переходом до циліндричної розбіжності та модель з циліндричною розбіжністю та загасанням.Ключові слова: Тунгуське космічне тіло, інфразвукова хвиля, амплітуда хвилі, залежність амплітуди від відстані, моделі загасання амплітуди хвилі, сферична розбіжність фронту хвилі, хвилеводне поширення, циліндрична розбіжність, степеневий закон розбіжності фронту хвилі, загасання хвилі, коефіцієнт загасання, апроксимуючі залежності Стаття надійшла до редакції 26.01.2018Radio phys. radio astron. 2018, 23(2): 94-103СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ1. Катастрофические воздействия космических тел. Под ред. В. В. Адушкина, И. В. Немчинова. Москва: ИКЦ “Академкнига”, 2005. 310 с.2. Войцеховский А. И., Ромейко В. А. Тунгусский метеорит. 100 лет великой загадке. Москва: Вече, 2008. 432 с.3. Бронштэн В. А. Тунгусский метеорит: история исследования. Москва: А. Д. Сельянов, 2000. 312 с.4. Ben-Menahem A. Source parameters of the Siberian explosion of June 30, 1908, from analysis and synthesis of seismic signals at four stations. Phys. Earth Planet. Inter. 1975. Vol. 11, No. 1. P. 1–35. DOI: https://doi.org/10.1016/0031-9201(75)90072-25. Кринов Е. Л. Тунгусский метеорит. Москва–Ленинград: Изд-во АН СССР, 1949. 196 с.6. Turco R. P., Toon O. B., Park C., Whitten R. C., Pollack J. B., and Noerdlinger P. An analysis of the physical, chemical, optical, and historical impacts of the 1908 Tunguska meteor fall. Icarus. 1982. Vol. 50, No. 1. P. 1–52. DOI: https://doi.org/10.1016/0019-1035(82)90096-37. Ромейко В. А. Тунгусский метеорит (история исследования). Москва: Изд-во МГДТДиЮ, 1995. 39 с.8. Vasilyev N. V. The Tunguska meteorite problem today. Planet. Space Sci. 1998. Vol. 46, No. 2/3. P. 129–150. DOI: https://doi.org/10.1016/S0032-0633(97)00145-19. Журавлев В. К., Зигель Ф. Ю. Тунгусское диво: история исследования Тунгусского метеорита. Екатеринбург: Изд-во “Баско”, 1998. 465 с.10. Плеханов Г. Ф. Размышления о природе Тунгусского метеорита. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2000. 68 с.11. Васильев Н. В. Тунгусский метеорит. Космический феномен лета 1908 г. Москва: Русская панорама, 2004. 370 с.12. Госсард Э. Э., Хук У. Х. Волны в атмосфере. Москва: Мир, 1978. 532 с.13. Le Pichon A., Blanc E., and Hauchecorne A. (eds.). Infrasound monitoring for atmospheric studies. Dordrecht, Heidelberg, London, New York: Springer, 2010. 735 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9508-514. Whipple F. J. W. The Great Siberian Meteor, and the Waves, Seismic and Aerial, which it Produced. Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 1930. Vol. 56. P. 287–304.15. Krinov E. L. The Tunguska and Sikhote-Alin meteorites. In: B. M. Middlehurst and G. P. Kuiper, eds. The Moon, Meteorites and Comets. Chicago: University of Chicago, 1963. P. 208–234.16. Reed J. W. Air pressure waves from Mount St. Helens eruptions. J. Geophys. Res. Atmospheres. 1987. Vol. 92, No. D10. P. 11979–11992. DOI: https://doi.org/10.1029/JD092iD10p1197917. Лазоренко О. В., Черногор Л. Ф. Сверхширокополосные сигналы и процессы: Монография. Харьков: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2009. 576 с.17. Лазоренко О. В., Черногор Л. Ф. Сверхширокополосные сигналы и процессы: Монография. Харьков: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2009. 576 с. Видавничий дім «Академперіодика» 2018-06-14 Article Article application/pdf http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1287 10.15407/rpra23.02.094 РАДИОФИЗИКА И РАДИОАСТРОНОМИЯ; Vol 23, No 2 (2018); 94 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY; Vol 23, No 2 (2018); 94 РАДІОФІЗИКА І РАДІОАСТРОНОМІЯ; Vol 23, No 2 (2018); 94 2415-7007 1027-9636 10.15407/rpra23.02 rus http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1287/pdf Copyright (c) 2018 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY |