使用基于射线的马赫圆源预测超音速源产生的区域性超声波

科学领域:

• 声学 声学 在声学方面
• 大气科学 大气科学
• 地质物理学 地质物理学

背景情况:

• 超音速源产生马赫圆,影响声波的传播.
• 低于人类听力水平的超声波信号可以远距离传输,并能揭示它们来源的信息.
• 准确的超声波信号建模需要了解源特征和大气影响.

研究的目的:

• 开发一个模拟来自各种超音速源的超声波信号的模型.
• 分析源轨迹和大气结构如何影响超声波特征.
• 通过将预测与观察到的超声波事件进行比较来验证模型.

主要方法:

• 分析马赫圆几何学来定义声波射线跟踪的初始条件.
• 结合马赫圆源模型与球形几何射线跟踪进行传播模拟.
• 使用理想化的线性和抛物线轨迹来表示波利德和火箭.
• 将模型预测与来自 bolide 事件的真实世界的超声波数据进行比较.

主要成果:

• 开发的模型可以对来自各种超音速源的超声波信号进行传播模拟.
• 超声波特征对源的轨迹几何和大气条件非常敏感.
• 模型预测显示,与来自斯堪的纳维亚 bolide 观测到的超声波信号有很好的一致性.

结论:

• 这项研究成功地模拟了来自超音速源的超声波信号,增强了我们研究化物等事件的能力.
• 轨迹和大气结构是确定辐射的超声波性质的关键因素.
• 结合专业和公民科学数据,为地球物理模型提供了有价值的验证.