Гром гремит, земля трясётся...
Всем известны устойчивые выражения:
разрази меня гром,
как гром среди ясного неба,
на грому, ни шуму,ни слуху,
метать громы и молнии.
Громом заведовали боги-громовержцы:
у греков — Зевс
у римлян — Юпитер
Однако, в ведение этих богов входили и гром, и молния, то есть, ещё в древние времена, люди поняли связь этих явлений.
Что же такое гром?
Громом называют звуковое явление, сопровождающее электрические разряды (молнии) при грозе.
Гром представляет собой колебания воздуха под влиянием быстрого повышения давления на пути молнии, вследствие сильного нагревания (приблизительно до 30000°С).
Вдоль пути молнии происходит быстрое расширение воздуха — взрывная волна. Поскольку звук от различных точек траектории молнии приходит к наблюдателю не одновременно и многократно отражается от облаков и поверхности земли, гром имеет характер длительных раскатов.
Гром обычно бывает слышен на расстоянии 15-20 км, а его громкость может достигать 120 децибел.
Почему древние люди не всегда понимали, что гром — следствие молнии?
Дело в скорости распространения: скорость звука примерно 340 м/с, а скорость света — 300000000 м/с. Поэтому человек вначале видит молнию, а через какой-то промежуток времени слышит гром.
По интервалу времени, прошедшему между вспышкой молнии и ударом грома, можно определить, как далеко находится гроза. А наблюдая за изменениями этого интервала можно определить, приближается ли гроза или удаляется.
1883 г, Индонезия, Кракатау-самый громкий звук
Кракатау, или Кракатоа, является одним из самых известных вулканов в мировой истории. Знаменитый вулкан расположен в Индонезии, в Зондском проливе, между Индийским и Тихим океанами, на острове Кракатау. Прославился он тем, что однажды спровоцировал катаклизм, погубивший десятки тысяч жизни и навсегда изменивший окружающую местность.
*Стратовулкан, или слоистый вулкан — тип вулкана, имеющий коническую форму и сложенный из множества затвердевших слоёв лавы, тефры и вулканического пепла. Характеризуется высокой, крутой формой и периодическими взрывными извержениями.
Кракатау — типичный стратовулкан*, что определяет его вешний вид. Детище природы выглядит как тёмная возвышенность, окруженная застывшей лавой. На северо-восточном склоне имеется узкая полоса растительности. Всё остальное — выжженная земля. Кратер и трещины продолжают дымится и выбрасывать горную породу. Это действующий вулкан, он активно «прибавляет» в росте — потоки лавы и пемза наращивают высоту на 7-8 метров ежегодно. Высота нынешнего вулкана 813 м. Он сложен базальтами и андезитами. Воронка вулканической кальдеры имеет глубину 370 м и диаметр 5000 м.
Кракатау находится непосредственно над зоной субдукции Евразийской плиты и Индо-Австралийской плиты, где границы плит резко меняют направление, что, возможно, приводит к необычайно слабой земной коре в регионе.
Географические координаты: 105°25´23´´в.д.; 6°06´07´´ю.ш.
Формирование кратера Кракатау
Формирование кратера Кракатау началось около 4160 лет назад. Вулкан постепенно рос и набирал свои размеры благодаря постоянным извержениям и накоплению лавы внутри кратера. Считается, что за всю историю существования стратовулкан совершил не менее пяти сильнейших извержений. В 416 году из-за сильного взрыва вершина конусовидной горы раскрошилась. В результат появился большой и глубокий кратер. Осколки вулкана, попавшие в воду, обратились в мелкие островки.
Историки предполагают, что зародилось геологическое образование более 57 тысяч лет назад. В месте его появления случилось землетрясение, результатом которого стал Кракатау. В то время рост природного объекта был две тысячи метров. Однако примерно триста метров горы скрывалось под водой.
Извержение
26 августа 1883 года в Индонезии произошло одно из самых мощных извержений вулканов в истории. Остров Кракатау буквально взлетел на воздух; взрыв был такой силы, что у находившихся в 60 километрах моряков лопнули барабанные перепонки, а шум разнесся почти на 5 тысяч километров. Ударная волна облетела планету 4 раза, сводя с ума барометры по всему миру. Еще несколько лет после извержения закаты на Земле были кроваво-красными, а луна казалась синей.
Кракатау взорвался с запредельной, просто фантастической мощью. Звук от его извержения был слышен в Новой Гвинее и Австралии, у берегов Индии и даже на острове Родригес у юго-восточного побережья Африки (а это — в 4800 километрах от вулкана!). Рев, похожий на канонаду тяжелых пушек, можно было ощутить на 1/13 всей планеты.
Как же он звучал у самого подножия? Ответ — никак. Те, кому не повезло быть поблизости, но повезло выжить, рассказывают, что взрывом им разорвало барабанные перепонки. Экипаж английского судна «Замок Норем» испытал это на себе: он проплывал в 64 километрах от вулкана, когда тот рванул. Капитан записал в журнале: «Настолько громкие были взрывы, что у половины из моей команды повредились барабанные перепонки. Последние мои мысли были о моей дорогой супруге. Я убежден, что настал Судный день».
Первые сведения о том, что вулкан Кракатау проснулся после длительной спячки (с 1681 года), поступили 20 мая 1883 года, когда над жерлом вулкана поднялся огромный столб дыма, а грохот извержения заставлял дребезжать окна в радиусе 160 км.
В атмосферу было выброшено огромное количество пемзы и пыли, которые покрыли толстым слоем окружающие острова. В последующие летние месяцы извержение то немного ослабевало, то усиливалось. 24 июня появился второй кратер, а затем и третий.
Начиная с 23 августа сила извержения прогрессивно нарастала. К часу дня 26 августа столб дыма, по свидетельствам очевидцев, поднимался на высоту в 17 миль (28 км), а сильные взрывы происходили примерно каждые 10 минут. В ночь на 27 августа в тучах пепла и пыли, окружавших вулкан, были хорошо заметны частые разряды молний, а на кораблях, проходивших по Зондскому проливу и находившихся в нескольких десятках километров от вулкана, выходили из строя компасы и горели интенсивные огни святого Эльма.
Кульминация извержения произошла в утренние часы 27 августа, когда в 5:30, 6:44, 9:58 и 10:52 по местному времени раздались грандиозные взрывы. По свидетельству очевидцев, третий взрыв был самым мощным. В атмосферу были выброшены огромные количества пыли и вулканического пепла, которые густым облаком поднялись на высоту до 80 км и превратили день в ночь на прилегающей к вулкану территории вплоть до города Бандунг, находящегося в 250 км от вулкана. Звуки взрывов были слышны на острове Родригес у юго-восточного побережья Африки на расстоянии 4800 км от вулкана.
26 августа 1883 года метеостанции по всему миру обнаружили скачок атмосферного давления. Через 6 часов после извержения Кракатау барометры зарегистрировали аномалию в Калькутте. Звук (точнее, инфразвук), вызванный Кракатау, обошел Землю четыре раза. На это волне каждый раз требовалось около 34 часов. Этот феномен получил название «Великая воздушная волна». В некоторых городах планеты было зарегистрировано до 7 всплесков: эти места попали под перекрестный удар с разных сторон.
Взрыв был в 10 тысяч раз мощнее, чем у атомной бомбы «Малыш», уничтожившей Хиросиму. Остров Кракатау буквально взлетел на воздух. Пыль и пепел поднялись на 27 километров ввысь. В радиусе 250 километров от вулкана день превратился в ночь, стало темно как в Аиде. Однако вскоре небо осветили сотни молний: началась так называемая «грязная гроза» — электрический шторм, во время которого разряды бьют в извергающуюся лаву. Вряд ли на планете есть что-то, что больше напоминает об аде. Даже пахло здесь соответствующе — из-за огромного выброса серы.
После 11 часов 27 августа активность вулкана значительно ослабла, последние сравнительно слабые взрывы были слышны в 2:30 28 августа.
Последствия извержения вулкана Кракатау 1883 г.
Самые ужасные последствия извержения вулкана Кракатау 1883 г. это, конечно же, человеческие жертвы, которых оказалось больше всего за всю историю извержения вулканов - 36 417 человек.
Разрушив вулканический остров в Зондском проливе между островами Суматра и Ява, извержение вызвало цунами, которое и стало причиной большинства жертв. 165 городов и деревень были уничтожены.
Остров Ява после цунами 1883 г. Вид с холма Мерак. Woodbury & Page (Fotograaf)
В Анджере и Батавии цунами смыли в море 2800 человек, у Бантама утонули 1500 человек. Острова Стирс, Мидах, Кальмейер, Верлатен, Сиуку и Силеси скрылись под водой вместе с населением…
Капитан корабля “Лудон”, пережив цунами, поспешил в Анджер, чтобы предупредить голландский форт. Он нашел весь гарнизон мертвым, за исключением одного матроса, который бродил среди трупов.
По словам инженера с “Лудона”, сцена была ужасной. Он писал: “Как высокая гора, чудовищная волна бросилась на сушу. Сразу же вслед за ней появились еще три волны колоссальных размеров. И на наших глазах это ужасающее смещение моря одним сметающим проходом мгновенно поглотило руины города; упал маяк, а дома в городе были сметены одним ударом, как карточные домики. Все кончилось…”
Кусок кораллового рифа, который закинуло на остров Яву.
Мемориал жертвам Кракатау, город Лампунг, Индонезия.
Последствия извержения ощутили не только люди, но и планета в целом. В атмосферу было выброшено 18 куб. км. дыма, пепла и пыли, которые оставались в атмосфере в течении нескольких лет. Что вызвало окраску неба в яркие оттенки. 29 августа солнце над Японией было кроваво-красным. А спустя месяц в Хаслмере в Суррее закат был малиновым.
Этот феномен отразился в искусстве и науке. Художники делали зарисовки неба, литераторы писали книги и стихи. А учёные, изучая этот феномен, обнаружили наличие “струйного” потока и выяснили, что на Земле понизилась средняя температура на 1°С на целый год.
Художник Уильям Аскрофт, Лондон, Англия, сентябрь 1883 г.
Британский художник Уильям Аскрофт с 1883 г. по 1887 г. создал около 500 зарисовок необычного неба над Темзой. Его работы хранятся в музее науки в Лондоне.
Художник Эдуард Печуэль-Лёше, Намибия, 4 сентября 1884 г.
Немецкий художник Эдуард Печуэль-Лёше изобразил последствия вулкана для книги немецкого физика Иоганна Кислинга.
Еще один американский писатель Саймон Винчестер в 2005 году написал книгу об этом событии.
А писатель Альфред Теннисон посвятил этому событию стих:
“Неужели огненные останки
какого-то пламенного песка
Выбросились так высоко, что распылились
над всем земным шаром?
День за днём кроваво-красными закатами
сверкали гневные вечера”.
29 декабря в 1927 году из огромной кальдеры, оставшейся на месте взрыва, сформировался новый вулкан Анак (Дитя) Кракатау.
С тех пор извержения в этом месте практически не прекращались.
В конце декабря 2018 года произошло обрушение конуса Анак Кракатау. Снова пострадали люди, после чего власти Индонезии запретили местным жителям строить дома в радиусе 3 км от острова. Территория в 1,5 км от Анак Кракатау закрыта для туристов и местных рыбаков. Вулканическая деятельность продолжается. А высота вулкана периодически менялась от его активности и влияния моря.
Знаменитая картина Эдварда Мунка «Крик»
Знаменитая картина Эдварда Мунка «Крик», возможно, является одной из самых узнаваемых картин в мире. Художники экспрессионисты в основном были увлечены рисованием сцен, которые они видели в своём воображении и редко интересовались воспроизведением реальных сцен. Некоторые современные исследователи, в том числе Дональд Олсон, профессор физики и астрономии в Университете штата Техас, утверждают, что огненно-оранжевое небо на заднем плане за перепуганной фигурой Мунка картины «Крик» было вдохновлено необычным кроваво-оранжевым небом, которое художник видел в 1883 и 1884 годах.
В то время обломки разрушительного извержения вулкана Кракатау в Голландской Ост-Индии, современная Индонезия, попали в Европу и сделали рассветы и сумерки в Норвегии, на родине художника, кроваво-оранжевыми и красными.
Интересные факты:
1. Точное прохождение название «Кракатау» неизвестно. По одной версии произошло от слова «rekatak» — треск. Другие полагают, что люди прозвали так остров из-за попугаев, живущих у горы.
2. Анак-Кракатау с индонезийского переводится как «Дитя Кракатау».
3. Несмотря на то, что относительно недавно было извержение (в апреле 2008 года и продолжалось до сентября 2009 года), остров довольно популярен у туристов.
4. Точное расположение и размер вулкана постоянно меняются — каждое пробуждение меняет очертание горы, а также координаты.
5. Извержение 1883 года было настолько разрушительным, что по мощности превзошло взрыв атомной бомбы на Хиросиму в 1945 году.
6. Взрыв вулкана, который был примерно в четыре раза мощнее взрыва, вызванного Царь-бомбой, самой мощной термоядерной бомбой, когда-либо взорванной, вызвал самый громкий звук, который слышали в истории человечества.
7. В 535 году случилось одно из сильнейших извержений Кракатау, в результате которого образовался Зондский пролив, разделивший Суматру и Яву.
8. Существует предположение, что на месте современного Кракатау и ранее взорвавшегося был ещё один вулкан. Он относился к классу протовулканов** и «погиб» более 60 000 лет назад.
**Протовулкан — огнедышащая гора; гора конической формы с кратером на вершине, через который из недр земли происходит извержение огня, расплавленной лавы, раскалённого пепла и камней одновременно с землетрясением.
Шум водопада
Почему шумит падающая вода? Шумят кавитационные полости – пузырьки, наполненные водяными парами и газами, растворенными в воде. Пузырьки возникают под водяной струей ненадолго. Давление у них гораздо меньше атмосферного. Поэтому они сплющиваются, захлопываются. А в этот момент возникает очень высокое давление и происходит «тряски воздуха» – возникает звуковая волна.
Но почему водопады шумят по-разному? Причем отличие это не в громкости звуков, а в их тоне – в одном случае это серебристое журчание, в другом – низкий рев. Звуковые анализаторы ученых обнаружили, что диапазон звуков у всех водопадов примерно одинаков и очень широк: от 40 колебаний в секунду (герц) до 8000. Однако если в ручейках максимум энергии шума приходится на достаточно высокие звуки с частотой от 1600 до 2000 в секунду, то у Ниагарского водопада этот максимум падает на басовый диапазон частот – от 37 до 75 герц.
И сразу же возникает новый вопрос: почему именно так, а не иначе, распределяются максимумы энергий в акустических спектрах водопадов? Оказывается, это связано с размерами кавитационных полостей, которые в свою очередь зависят в основном от высоты водопада.
В ручьях большая часть кавитационных полостей имеет в диаметре 0,33 сантиметра – пузырьки, как небольшой горох. Эти пузыри, захлопываясь, дают высокий чистый тон – ручей звенит. На Ниагаре диаметр большей части полостей равен 12 сантиметрам. Взрывчатое разрушение тысяч таких «бильярдных шаров» и образует шум, подобный реву авиационных моторов.
Водопад Игуасу
Только представьте: посреди спокойной глади реки вы видите гигантскую пропасть в форме буквы U, куда с высоты 20-этажного дома с оглушающим грохотом и ревом падает пенящаяся вода. Это и есть водопады Игуасу. Водопад Игуасу – это уникальное творение природы, расположенное в непроходимых джунглях на границе Аргентины и Бразилии. Это целый комплекс, включающий 275 больших и маленьких водопадов, растянулся почти на три километра.
«Горло дьявола»
Первым европейским открывателем водопадов Игуасу считается испанский завоеватель Кабеза де Вака. Он плыл по могущественной реке Парана в поисках драгоценностей и в 1541 году увидел «нечто значительное». Кабеза де Вака именовал водопад «Прыжок Святой Марии», однако это имя не прижилось. Своим современным названием система водопадов обязана индейскому племени гуарани. С их языка «Iguazu» переводится как «большая вода», где «I» — «вода», а «guazu» — «большая.
Ниагарский водопад
Известный во всем мире комплекс водопадов принадлежит территории двух государств – Канады и США. Находится на реке Ниагара. Этот водопад по праву называют самым удивительным чудом природы Северной Америки. В переводе с языка местных индейцев слово «Ниагара» обозначает как «грохот воды». В солнечную погоду лучи, преломляясь в облаке водных брызг, образуют яркие радуги, как правило, их несколько и располагаются они внутри друг друга. Ниагарский водопад, как и любой другой в разное время года выглядит совершенно по-иному. Зимой взору посетителей предстает великолепная сказочная картина - огромные сосульки, искрящие и переливающиеся на солнце, свисают вниз.
Весной же, здесь разворачивается целое "ледовое побоище", когда приходит время ледохода. Громадные глыбы льда, напоминающие собой айсберги, с невероятным гулом срываются вниз и разбиваясь пропадают в его глубинах.
Виктория
Известный английский исследователь Африки Дэвид Ливингстон 16 ноября 1855 был в 8 километрах от водопада Виктория, но уже слышал шум от него, раздававшийся на полтора десятка километров, хотя самого водопада еще не увидел. Приблизившись еще на несколько километров, он услышал усиление шума, и заметил, как над африканскими джунглями поднимался густой "дым". Когда он приблизился к водопаду, и увидел все его величие, понял, что шумела его вода, а "дым" – это рассеянные мелкие капли воды. Водопад Викторию местные народы так и называют - Моси-оа-Тунья ("Гремящий дым"). По крайней мере, правительство Зимбабве (где частично находится водопад) в 2013 году вернуло ему местное название уже на официальном уровне.
Величие этого водопада поразило не только Девила Ливингстона или Генри Стэнли, но и многих других путешественников и исследователей Африки, для которых этот водопад был настоящей легендой, ведь это один из самых больших водопадов мира.
Водопад Виктория (17° ю.ш., 25° в.д.) лежит на реке Замбези – четвертой по длине в Африке, на границе двух африканских государств – Зимбабве и Замбии, которые, кстати получили свое название в честь реки. Его высота над уровнем моря составляет около 860 метров, а полная высота от подножия до вершины составляет 108 метров. Только представьте себе его ширину – 1706 метров! За одну секунду с верхушки водопада падает 1100 кубических метров воды. Впечатляющие параметры. С 1989 года он внесен в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО, в качестве выдающегося памятника природы, имеющего огромное значение для всего Африканского континента.
Анхель
Шум ниспадающей воды и радуга в брызгах водопада надолго приковывают взгляд. Поистине водопады - уникальнейшее явление природы. Первым в мире по высоте среди водопадов считается водопад Анхель в Венесуэле.
Падая высоты 1054 м, потоки воды разделяются на образующие облако мельчайшие частички. Этот туман стоит здесь постоянно. Затерянный в тропических джунглях, водопад долгое время был доступен лишь местным индейцам. Лавры открытия природной диковинки принадлежат летчику Хуану Анхелю (отсюда и название). Облетая территорию в поисках алмазов, он увидел необычное создание природы и привлек к нему внимание общественности.
Инфразвук - землетрясение и другие стихии
В недрах нашей планеты постоянно происходит конвекция, движение потоков магмы и смещение литосферных плит. Замечено, что перед крупным землетрясением уровень земного гула резко повышается. Земля как будто предупреждает о предстоящем землетрясении и дает людям возможность заранее оценить его силу.
Землетрясения в Японии магнитудой 8,9, произошедшее 11 марта 2011 года, породило самый громкий звук, который когда-либо регистрировали ученые (звук извержения вулкана Кракатау не зарегистрировали).
Громкий шум при мартовском землетрясении появлялся, когда одна из литосферных плит поднырнула под другую - в данном случае Тихоокеанская плита ушла под Северо-Американскую (точнее, под Охотскую, которую некоторые специалисты считают частью Северо-Американской). Землетрясение сдвинуло остров Хонсю на 2,4 метра, сократило земные сутки на 1,6 микросекунды и сместило ось вращения Земли примерно на 15 сантиметров.
Распространение землетрясения в Японии
Землетрясение в Крыму 12 сентября 1927 года. Его очаг располагался под морским дном южнее Ялты и был вытянут вдоль побережья. В эпицентре сила достигала девяти баллов по двенадцатибальной шкале. Странным явлением были огненные столбы и завесы в 30 километрах от берега Севастополя. В самом городе наблюдались сильные звуковые и световые эффекты при первом толчке.
Ещё в 1930-х годах допускали, что вспышки огня над водой связаны с загоранием метана, выходящего со дна моря через трещины, образовавшиеся при сейсмических подвижках. Ныне это подтвердили специалисты из Национального агентства морских исследований и технологий Украины. Согласно другим предположениям, мог гореть сероводород, который растворён в нижних слоях воды Чёрного моря.
Шумы при землетрясениях в Греции
Греческие сейсмологи обеспокоены серией жутких подземных звуков на острове Лесбос после активной сейсмической активности в регионе. Эти опасения усилились после нового сильного землетрясения, которое произошло 10 января 2023 года. Толчки имели большую продолжительность и сопровождались громким гулом, который еще больше встревожил жителей из-за малой глубины очага. По сообщениям, жители острова непрерывно ощущали интенсивный гул земли в течение нескольких дней. Анализируя феномен оглушительного гула, президент Антисейсмической организации планирования и защиты Эфтимиос Леккас подчеркнул, что это необычное явление, добавив, что обычно оно проявляется при поверхностных землетрясениях и особенно, когда мы находимся вблизи эпицентров землетрясений. Это небольшие трещины в офиолитовых породах, которые соответствуют очень маленьким сейсмическим колебаниям, которые не регистрируются. Это вызывает продолжительный низкий гул и пугает жителей. Эффект глубинного звука зависит от того, где мы находимся.
Ужасающий грохот, сопровождающий землетрясение, как вспоминает господин Леккас, был также отмечен при сильном землетрясении в Аркалохори на Крите 27 сентября 2021 года, а также в районе Заракес на Эвбее.
Что такое землетрясение?
Землетрясение — это колебания земной поверхности и подземные толчки, происходящие в результате движения литосферных плит.
Чем сопровождаются землетрясения?
Землетрясение сопровождается распространением упругих сейсмических волн, вызванных разломами и колебаниями пород.
Землетрясение начинается с легкого дрожания земли, сопровождающегося сильным подземным гулом. Вслед за этим, порой стремительно, возникает серия сильных толчков, способных вызвать извержение вулкана, камнепад и даже разрывы земной поверхности. Участки земли могут подниматься и опускаться, провоцируя, в свою очередь, оползни и цунами - гигантские приливные волны, внезапно обрушивающиеся на прибрежные зоны (они ещё называются сейсмическими волнами). И наконец, в завершающей стадии землетрясения наблюдается уменьшение силы вибрации (из-за которой у многих начинается сильное недомогание и "морская болезнь на суше").
Частота колебаний некоторых сейсмических волн бывает такой, что они становятся слышны человеку; животные же могут воспринимать звук в значительно более широком диапазоне. В различных описаниях звуки, сопровождающие землетрясение, сравниваются с сильным ветром, шумом скорого поезда, отдаленным орудийным раскатам.
Виды и причины их возникновения.
Тектонические землетрясения — возникают в результате движения и взаимодействия тектонических плит. Они являются наиболее распространенным типом землетрясений и могут произойти в любой точке мира.
Вулканические землетрясения — происходят в результате вулканической активности, такой как движение магмы или обрушение вулканического конуса. Чаще всего они встречаются вблизи активных или потенциально активных вулканических районов.
Рои землетрясений — последовательности землетрясений, которые происходят в определенной области в течение короткого периода времени (1–15 дней). Они часто связаны с вулканической активностью.
Обвальные землетрясения — случаются в результате обрушения подземных шахт, подземных полостей или других искусственных сооружений.
"Ядерный гриб"
Взрывные землетрясения — происходят в результате искусственных взрывов, таких как ядерные испытания или взрывные работы в карьерах.
Оползневые землетрясения — происходят в результате перемещения больших масс камня, земли или других материалов вниз по склону.
Оползень
Сейсмическая шкала
Где чаще происходят землетрясения?
В мире есть несколько районов, которые подвержены землетрясениям больше других:
Тихоокеанское «огненное кольцо», представляющее собой подковообразное кольцо действующих вулканов и границ тектонических плит, окружающих Тихий океан.
Разлом Сан-Андреас в Калифорнии, США, который является одной из самых известных зон землетрясений в мире.
Альпийско-Гималайский (Средиземноморский) пояс, который простирается от Средиземноморского региона через Центральную Азию и в Гималаи.
Эти районы подвергаются более высокому риску землетрясений из-за наличия активных линий разломов и границ плит. Однако землетрясения могут произойти в любой точке мира, даже в районах, традиционно не считающихся подверженными высокому риску.
Карта землетрясений от 7 баллов и более, произошедших за период от 1900 до 2013 гг.
Звуки морей и океанов
В этой теме мы затронем уникальные аспекты звуковой симфонии, наполняющей моря и океаны. Рассмотрим, как приливы и отливы, подводные течения и ветры влияют на формирование звукового фона в водной среде. Исследуем, как эти звуки оказывают влияние на морские животные и взаимодействуют с природными процессами подводного мира.
Звук – это физическое явление представляющее собой распространение упругих волн в газообразной, жидкой или твёрдой среде.
Из чего состоит шум Морей и Океанов?
Звук Морей и Океанов представляет собой комплексную акустическую симфонию, обусловленную множеством факторов и включает в себя множество вариаций:
1. Волны: Шум волн, генерируемый движением морской поверхности, создает постоянный фоновый звук. Этот процесс обусловлен воздействием ветров, приливов и других факторов на водную массу.
2. Морские животные: Звуки, издаваемые морскими обитателями, такими как киты, дельфины, морские птицы и другие морские создания, вносят свой вклад в общую акустическую картину. Они используют звуки для общения, навигации и поиска пищи.
3. Работа судов и кораблей: Звуки судов и кораблей, включая моторы, сигналы и звуки, производимые корпусами судов во время движения по воде.
4. Шум прилива и отлива: Звук, создаваемый при разрушении волнами береговой линии, а также звук, издаваемый водой при отходе волны.
5. Гидродинамические и гидроакустические эффекты: Звук, обусловленный движением воды и ее взаимодействием с подводными формами рельефа, такими как рифы, подводные горы и ямы.
6. Атмосферные воздействия: Звук, передающийся через атмосферу, такой как звук ветра, который может быть воспринят как фоновый шум на прибрежных участках.
Эти элементы создают характерный звуковой фон, характеризующий атмосферу Морей и Океанов.
Отлив
Периодическое понижение уровня воды в море, вызванное воздействием гравитационных сил Луны и Солнца на водную массу Земли – называют “Отлив”. Этот естественный феномен является частью приливно-отливной системы и происходит дважды в течение 24 часов и 50 минут.
Механизм отлива обусловлен гравитационным воздействием Луны, притягивающей воду к себе. В результате этого образуется высокий уровень воды, что приводит к приливу. Однако, когда Луна находится в определенном положении относительно Земли, формируется возвышение воды на противоположной стороне планеты, создавая отлив. Таким образом, отлив представляет собой некоторое удаление воды от прибрежных зон.
Этот цикл приливов и отливов оказывает значительное влияние на прибрежные экосистемы, а также на жизнедеятельность многих морских организмов, адаптированных к изменениям уровня воды. Отлив также имеет важное значение для различных аспектов морской навигации и хозяйственной деятельности.
Прилив
Периодическое повышение уровня воды в море, вызванное гравитационным воздействием Луны и Солнца на водные массы Земли – называют Приливом. Этот феномен является результатом сил притяжения, которые воздействуют на океанические воды, создавая циклическое изменение уровня морей и океанов. Период прилива составляет приблизительно 12 часов и 25 минут.
Механизм прилива обусловлен тем, что Луна, находясь в орбите вокруг Земли, притягивает воду, создавая возвышение уровня воды в местах, направленных к ней. Также воздействие Солнца усиливает этот процесс в течение своего обращения вокруг Земли. При наилучшем совпадении положения Луны и Солнца формируются сильные приливы, называемые супер приливами.
Этот циклический процесс прилива оказывает значительное влияние на прибрежные зоны, приливные бассейны и экосистемы прибрежных районов. Прилив также имеет важное значение для судоходства, рыболовства и других аспектов человеческой деятельности, связанных с прибрежными водами.
Сила приливов равна силе отливов. В разных местах земного шара, она разная. Наибольшая высота приливов и отливов находится ближе к Аляске, с южной стороны Британских островов и севернее Испании. Наименьшая высота приливов и отливов, наблюдается у западных берегов Африки и восточных берегов Северной Америки.
От чего зависит звук приливов и отливов?
Звук приливов и отливов, явление, представляющее собой акустическую симфонию природы, тесно связано с комплексом физических факторов, принимающих участие в приливно-отливном процессе. Главным образом, этот звуковой феномен зависит от множества переменных, включая гравитационное воздействие Луны и Солнца, гидродинамические параметры океанов и морей, а также географические особенности рельефа морского дна.
Научные исследования подтверждают, что основным источником приливно-отливных колебаний является гравитационное воздействие Луны. Масса Луны, несмотря на свое относительно небольшое значение по сравнению с Землей, обладает невероятной тяготеющей силой, способной вызывать поднятие и опускание водной массы. Этот процесс генерирует волновые движения, причиной которых являются тяжеловесные потоки воды, прокатывающиеся вдоль побережья. Важным аспектом, влияющим на характер звука приливов и отливов, является географическое распределение приливных волн. Сузившиеся или увеличившиеся участки побережья создают особенности в звучании приливов, что объясняется резонансными эффектами и отражением звуковых волн от береговой линии и подводных формаций.
Таким образом, звук приливов и отливов представляет собой комплексный симбиоз физических факторов, объединяющих гравитационные воздействия небесных тел, гидродинамические процессы водной среды и географические особенности прибрежных зон. Исследование этого явления позволяет не только погружаться в тайны природы, но и более глубоко понимать механизмы взаимодействия различных компонентов нашей планетарной системы.
Скорость звука в солёной воде
Скорость распространения звука в солёной воде – явление, подчиненное сложной динамике и физическим законам, представляющее собой важный аспект океанографических и геофизических исследований. Несмотря на внешнюю прозрачность водной среды, скорость звука в морских просторах может существенно варьироваться в зависимости от различных факторов.
Прежде всего, одним из ключевых параметров, влияющих на скорость звука в воде, является её солёность. Солёность воздействует на акустические свойства воды, увеличивая её плотность и, следовательно, увеличивая скорость распространения звука. Этот эффект особенно выражен в солёных морских водах, где присутствие различных минеральных элементов влияет на физические параметры жидкости.
Температура также играет важную роль в формировании акустических свойств воды. С увеличением температуры морской воды её плотность снижается, что, в свою очередь, приводит к уменьшению скорости распространения звука. Этот эффект особенно актуален в приграничных слоях океана, где происходит взаимодействие тёплых поверхностных вод с более холодными глубинными слоями.
Глубина океана также вносит свой вклад в изменение скорости звука. В более глубоких слоях вода обычно более плотная, что способствует повышению скорости звука по сравнению с поверхностными слоями.
Следовательно, скорость распространения звука в солёной воде представляет собой сложное взаимодействие множества факторов, таких как солёность, температура и глубина. Эта тема не только имеет практическое значение для морских исследований и подводной активности, но и служит примером того, как физические свойства среды могут оказывать существенное влияние на акустические процессы в природной среде.
Солёность в данном контексте играет менее значимую роль, учитывая более простой состав пресных вод. Однако, как и в морской воде, глубина оказывает своё воздействие, поскольку с увеличением глубины плотность воды увеличивается, что влияет на акустические характеристики.
Таким образом, анализ скорости распространения звука в пресной воде позволяет не только глубоко понимать физические процессы в водной среде, но и находить применение в различных областях, от геофизических исследований до подводной активности, где акустика играет важную роль.
Белый Шум
Белый шум - это особый звуковой феномен, где все частоты в аудио диапазоне воспринимаются одинаково. Это непрерывный случайный поток звуков с равномерным распределением энергии по всем частотам. Можно представить его как "всеядного" звукового спутника, охватывающего весь диапазон от низких до высоких частот. Благодаря этой уникальной особенности, белый шум находит применение в различных областях.
В мире науки и техники белый шум используется для калибровки и тестирования аудио- и звуковых систем. Благодаря равномерному распределению энергии по частотам, он может выявлять особенности и дефекты в звуковом оборудовании, делая его ценным инструментом в аудиотехнике.
Белый шум также нашел применение в области медицины и психологии. Некоторые люди используют белый шум для маскировки других звуков и улучшения сосредоточенности, а также для создания условий более комфортного сна.
В области исследований белый шум применяется для исследования акустических свойств и реакций систем, таких как исследование слуховой системы или анализ акустических волн в различных средах.
В области исследований белый шум применяется для исследования акустических свойств и реакций систем, таких как исследование слуховой системы или анализ акустических волн в различных средах.
Таким образом, белый шум представляет собой удивительное явление в мире звуков и обладает широким спектром применений, от технических тестирований до создания комфортных звуковых сред для отдыха и сосредоточенной деятельности.
Возникновение инфразвука в океане
Возникновение инфразвука в океане представляет собой захватывающий акустический процесс, играющий важную роль в водной среде и океанографических явлениях. Инфразвук – это звуковые волны с частотами ниже диапазона слышимости человеческого уха, обычно менее 20 герц. Эти низкие частоты могут преодолевать огромные расстояния в водной среде и играть решающую роль в коммуникации морских животных, а также в обнаружении и изучении геофизических процессов.
Одним из основных источников инфразвука в океане являются геофизические явления, такие как землетрясения и вулканическая активность. Взрывы и колебания, возникающие в результате таких событий, генерируют мощные инфразвуковые волны, которые могут распространяться на значительные расстояния под водой. Эти низкие частоты способны проникать сквозь водные массы и даже преодолевать океанические барьеры.
Морские млекопитающие, такие как киты и дельфины, также активно используют инфразвук в своей коммуникации. Они издают и слушают инфразвуковые сигналы для обнаружения пищи, ориентации в океане и общения с представителями своего вида. Этот вид звуковой коммуникации особенно полезен в связи с тем, что инфразвуковые волны могут преодолевать большие расстояния, обеспечивая эффективный способ общения в просторах океана.
Исследование инфразвука в океане имеет также важное прикладное значение. Эксплорация и мониторинг подводных ресурсов, обнаружение подводных объектов, таких как подводные лодки, а также изучение климатических изменений и морских текущих систем – все эти задачи могут быть решены с использованием инфразвуковых технологий.
Исследования влияния инфразвука на психику человека довольно сложны, и результаты не всегда однозначны.
Некоторые исследования предполагают, что инфразвук может оказывать влияние на психическое состояние человека. Вот некоторые из возможных эффектов:
• Стресс и бессонница.
• Ощущение дискомфорта.
• Эффект на настроение.
• Появление страха или паник.
Шум воды в ракушке
Шум в ракушке, часто ассоциируемый с шумом морского прибоя, является феноменом, который привлекает внимание своей мистической и романтичной атмосферой. Этот звук, известный как "морской шум в ракушке" или "шепот моря", на самом деле происходит из-за интересного физического явления.
Инфразвук и Летучий Голландец
«Летучий голла́ндец» — легендарный парусный корабль-призрак, который не может пристать к берегу и обречён вечно бороздить моря.
Обычно люди наблюдают такой корабль издалека, иногда в окружении светящегося ореола. Согласно легенде, когда «Летучий голландец» встречается с другим судном, его команда пытается передать на берег послания людям, которых давно уже нет в живых. В морских поверьях встреча с «Летучим голландцем» считалась плохим предзнаменованием.
"Около 0.15 ночи мы увидели странное свечение впереди по ходу с левого борта. Стояла кромешная темнота, была сплошная облачность, луна не светила. Мы посмотрели в бинокль и корабельный телескоп и различили светящиеся очертания плывущего корабля, двухмачтового, пустые реи тоже светились, парусов видно не было, но между мачтами наблюдалась легкая светящаяся дымка. То не были навигационные огни. Судно, казалось, двигалось прямо на нас, и скорость его была такой же, как наша. Когда мы его заметили в первый раз, оно находилось от нас где-то за 2-3 мили, а когда было от нас в полумиле, внезапно пропало.
Это зрелище наблюдали 4 человека: второй помощник, стажер, рулевой и я сам. Я не могу забыть испуганный возглас второго помощника: "Господи, да это же корабль-призрак!"
Так описывает помощник капитана Н.К. Стоун встречу своего корабля с Летучим Голландцем в четверть первого ночи 26 января 1923 г возле мыса Доброй Надежды.
Существует гипотеза, объясняющая появление в океанах многочисленных «летучих голландцев», это инфразвук.
В 1890 году из Новой Зеландии в Англию отплыло парусное судно «Марлборо», гружённое мороженой бараниной и шерстью. В порт назначения оно не прибыло. Парусник был списан как погибший. Прошло 23 года, и вдруг «Марлборо» обнаружили у берегов Огненной Земли. Корабль шёл под всеми парусами. Капитан встречного судна составил подробный отчёт о том, что увидел: все члены команды «Марлборо» находились на своих местах: один лежал у штурвала, трое — на палубе у люка, десять вахтенных — у своих постов, шестеро — внизу. На скелетах ещё сохранились лохмотья одежды. Что произошло с командой парусника, осталось неизвестным.
С 1950 по 1954 год к юго-западу от Японии в так называемом море Дьявола исчезло девять судов, что неправдоподобно много для такого относительно небольшого района. И это были не крошечные рыболовные судёнышки, а крупные грузовые суда, оборудованные по последнему слову техники надёжными двигателями и радиостанциями; и все они исчезли, когда стояла прекрасная погода. Только одно из судов успело послать сигнал бедствия.
В морях встречаются блуждающие корабли с мёртвыми моряками на борту или по неведомой причине покинутые всей командой. Можно и дальше приводить не один десяток морских трагедий, расследованных в своё время со всей возможной тщательностью. Но вопрос, что же там могло произойти, остаётся без ответа. Эта морская тайна не даёт покоя историкам морских плаваний.
Чего только не предполагалось тогда, чтобы объяснить загадку. Тут и гигантские кальмары, напавшие на корабль, и неведомая, таинственная эпидемия, занесённая на судно кем-то из матросов…
Почему возникла гипотеза о воздействии инфразвука?Инфразвук — это не слышимые человеческим ухом упругие волны низкой частоты (менее 16 Гц). При штормах и сильных ветрах над поверхностью моря в воздухе возникают поперечные и продольные колебания. При скорости ветра в 20 м/с мощность «голоса моря» достигает 3 Вт с каждого метра водной поверхности.
Сравнительно небольшой шторм генерирует инфразвук мощностью в десятки киловатт в диапазоне 6 Гц, результатом воздействия которого на организм могут стать временная слепота, ощущение тревоги, не редки и приступы безумия. При таких приступах люди выбрасываются за борт или превращаются в убийц, после чего и сами кончают счёты с жизнью. Если частота излучения составляет 7 Гц, смерть экипажа наступает почти мгновенно, так как сердце не в силах выдержать такую нагрузку...
Есть множественные опытные подтверждения губительного воздействия инфразвука на организм и психику человека.
Например, неожиданно для себя с инфразвуком столкнулись в одном из лондонских театров. Там готовилась к постановке новая пьеса. Одна из сцен переносила зрителей в далёкое прошлое. Известный американский физик Роберт Вуд предложил постановщику спектакля использовать очень низкие, рокочущие звуки: они создадут в зрительном зале обстановку ожидания чего-то необычного, пугающего.
Для получения «тревожного» звука Вуд сконструировал специальную трубу, которая была присоединена к органу. И первая же репетиция испугала всех. Труба не издавала слышимых звуков, но, когда органист нажимал на клавишу, в театре происходило необъяснимое: дребезжали оконные стёкла, звенели хрустальные подвески канделябров. Хуже того, все, кто присутствовал в этот момент на сцене и в зрительном зале, почувствовали беспричинный страх!
Люди, живущие по соседству с театром, позднее подтвердили, что они испытали в те минуты то же самое.
Среди жителей многих прибрежных районов бытуют рассказы о людях, которые безошибочно предсказывают приближение шторма. Море ещё спокойно, а старый рыбак, выйдя на берег, говорит о надвигающейся буре.
Видимо, такие люди слышат «голос моря» — мощные инфразвуковые колебания воздуха, принесённые издалека, воспринимаются ими как болевые ощущения в ушах.
У профессора Гавро, работающего во Франции в 50–60-х годах XX века, близкое знакомство с инфразвуками началось случайно. В какой-то момент в одной из лабораторий стало невозможно работать. Люди чувствовали там себя больными: кружилась голова, наваливалась усталость, ухудшалось мышление.
Прошёл не один день, прежде чем Гавро с коллегами сообразил, в чём следует искать причину недомоганий. Как оказалось, инфразвуковые колебания большой мощности создавала вентиляционная система завода, который был построен вблизи лаборатории. Частота этих волн была около 7 Гц, и это представляло опасность для человека. Инфразвук действует не только на уши, но и на весь организм. Начинают колебаться внутренние органы: желудок, сердце, лёгкие и т.д. При этом неизбежны их повреждения. Инфразвук даже не очень большой силы способен нарушать работу нашего мозга, вызывать обмороки и привести к временной слепоте. А мощные звуки более 7 герц останавливают сердце или же разрывают кровеносные сосуды.
Биологи, изучавшие на себе, как действует на психику инфразвук большой интенсивности, установили, что иногда при этом рождается чувство беспричинного страха, другие частоты инфразвуковых колебаний вызывают состояние усталости, чувство тоски или морскую болезнь с головокружением и рвотой.
По мнению профессора Гавро, биологическое действие инфразвука проявляется тогда, когда частота волны совладает с ритмом работы головного мозга. Работы этого исследователя и его сотрудников раскрыли некоторые особенности инфразвука. Надо сказать, что все исследования с такими звуками далеко не безопасны. Гавро впоследствии вспоминал, как ему пришлось прекратить опыты с одним из генераторов инфразвука. Участникам эксперимента стало настолько плохо, что даже спустя несколько часов обычный низкий звук воспринимался весьма болезненно. Был и такой случай, когда у всех, кто находился в лаборатории, задрожали предметы, находящиеся в карманах: ручки, записные книжки, ключи. Так показал свою силу инфразвук с частотой 16 Гц.
В настоящее время инфразвук отнесён к одному из самых совершенных видов оружия.
Вернёмся к нашим примерам: судну «Марлборо», пароходу «Пиккубен» и исчезновению девяти судов в море Дьявола. А не причастны ли к этим странным событиям инфразвуки? Мы уже знаем, что мощный инфразвук частотой 7 Гц смертелен. Между тем инфразвуковые волны, возникающие при штормовой погоде, по своей частоте близки именно к этой. Когда такая волна накрывает судно, она за секунды убивает всех. При этом тщательное расследование не обнаружит ни отравления, ни заразной болезни. Невидимый убийца парализует работу сердца.
Мощные инфразвуковые излучения с частотой, несколько отличной от 7 Гц способны вызывать приступы безумия. Об этом говорят следующие факты. Установлено, например, что, когда на море зарождается и набирает силу шторм, на берегу растёт число дорожных происшествий.
«Рука» инфразвука-убийцы видна в истории с гибелью пяти американских самолётов в декабре 1945 года. Лётчики несли патрульную службу в северных районах Атлантического океана. Неожиданно наземная база приняла странную телеграмму: «С нами несчастье! Мы не видим землю». Радисты на базе слышали, как пилоты всех пяти машин говорили об одном и том же: они вдруг потеряли зрение, их глаза не видели даже солнца, хотя день был самый благоприятный для полётов. Затем связь прервалась. Ни один самолёт не вернулся на свою базу.
Молодые, здоровые люди внезапно ослепли. Невидимый убийца и здесь приложил свою руку.
Разгулявшийся ветер и сильное волнение моря становятся источником мощных инфразвуковых колебаний воздуха. Даже сравнительно небольшой шторм порождает инфразвуки мощностью 90 киловатт. Они распространяются на сотни и тысячи километров вокруг. Улетая вдаль, неслышные звуки как бы предупреждают всех о надвигающейся буре. И такое предупреждение хорошо улавливают многие обитатели моря. Медузы, ещё до того как приходит первая штормовая волна, уплывают от берега: о скором шторме их оповестил голос моря, который они хорошо слышат.