Ausgedehnter Donnerschlag

Warum dauert der Donner mehrere Sekunden, selbst wenn der Blitz nur den Bruchteil einer Sekunde dauert?

Antworten (3)

Ich bin immer davon ausgegangen, dass es auf eine kleine Reihe von Ursachen zurückzuführen sein könnte:

  • Der Schlag kann eine physikalische Ausdehnung und Geometrie haben, die zu einer wahrnehmbaren Dauer zwischen dem Eintreffen des Schalls aufgrund des nahen Teils des Schlags und dem aufgrund des fernen Teils führt. Das hat Georg gesagt .
  • Wenn die Geometrie des Geländes stimmt, hören Sie möglicherweise Echos von Felswänden, Hügeln, Gebäuden usw. Diese kommen offensichtlich auf einem längeren Weg und kommen daher später an.
  • Ein aktiver Sturm hat Luftmassen mit unterschiedlichen Temperaturen und Feuchtigkeiten. Die Schallgeschwindigkeit unterscheidet sich geringfügig zwischen diesen Regionen , was zu einer Brechung an den Grenzen führt. Daher kann es zu Linseneffekten in der Luft kommen , und Sie hören erneut denselben Ton, der zu unterschiedlichen Zeiten auf mehreren verschiedenen Wegen eintrifft.

Hinzu kommt die Tatsache, dass die meisten Schläge tatsächlich mehrfache Entladungen sind, und Sie können Geräusche hören, die viel länger anhalten als das beobachtete Licht.

Ich habe mir nicht die Mühe gemacht, genaue Daten zu erheben, aber mein Eindruck ist, dass das Rumpeln bei Schlägen aus größerer Entfernung tendenziell länger ist, was darauf hindeutet, dass die letzten beiden Punkte der dominierende Effekt sind.

Andere Dinge, auf die Sie achten sollten, sind

  • Frequenzstreuung . _ Aber wenn dies wichtig wäre, würden Sie erwarten, dass die Tonhöhe eine charakteristische Abhängigkeit von der Zeit hat, was mir nie aufgefallen ist.
Ich habe erfolglos versucht, einen Link zu finden, der eine Art akustischen Wellenleitereffekt beschreibt, der zwischen zwei Wolkenschichten auftreten kann. Ich bin mir sicher, dass ich das im letzten Jahr gesehen habe. Ein solcher Wellenleiter könnte Schall über längere Entfernungen und Zeiten übertragen und auch nachhallen. Es gibt eine anekdotische Geschichte von der griechischen Revolution im Jahr 1821, als ein Hinterhalt in den Bergen verraten wurde, weil die Diskussion darüber, wie es passieren würde, dröhnend durch die Wolkenschichten übertragen und die Menschen gewarnt wurden. :).
@anna: Der letzte Abschnitt des Wikipedia-Artikels kann relevant sein, und ein früherer Abschnitt weist auf einen Fall im US-Bürgerkrieg hin, in dem Richmond hätte eingenommen werden können, dies jedoch nicht der Fall war, weil ein General die Waffen nicht hörte (obwohl der wahrscheinliche Mechanismus war anders).
""Wenn die Geometrie des Geländes stimmt, können Sie Echos von Klippen, Hügeln, Gebäuden usw. hören."" Wenn! Sagen Sie jemandem in den großen Ebenen, dass das rollende Geräusch von Bergen kommt, die Hunderte von Meilen entfernt sind :=)
@Georg Es muss nicht nur eine Antwort geben, und für etwas so Kompliziertes und Abwechslungsreiches wie das Geräusch von Donner wäre es ein wenig überraschend, wenn es eine gäbe. Ich habe an Orten gelebt, an denen Echo ein Teil des Deals war und man manchmal zwei oder mehr Boom-Grollen- Muster von einem einzigen Schlag hier hören konnte, und jetzt lebe ich in der Ebene und Donner hat einen anderen Charakter.
""Und jetzt lebe ich auf der Ebene und Donner hat einen anderen Charakter. "" Rollt nicht mehr und erstreckt sich über mehrere Sekunden?
Ich erinnere mich, dass ich einmal in einer Vorlesung über die Schallausbreitung von Sprengstoffen saß. Ich erinnere mich nicht an die Details, aber es gab einen signifikanten Einfluss von der Art des Bodens, über den sich das Geräusch bewegte. Harte Oberflächen (als Beispiel Beton) führen zu einem viel schärferen, kürzeren Klang am Hörpunkt, während weichere Böden zu einem ausgedehnteren Rollgeräusch führen. Der experimentelle Aufbau befand sich (natürlich) auf Militärgelände mit flachen Feldern, keinen Wolken und sehr wenig in der Nähe, um Echos zu erzeugen.
@Peter: Das ist sehr interessant. Es handelt sich eher um einen Punkt als um eine erweiterte Quelle und wird durch alles erklärt, was ich gesagt habe. Wenn Sie etwas Bestimmteres finden, geben Sie eine Antwort.

Dies liegt daran, dass die verschiedenen Teile eines Strichs sehr unterschiedlich weit entfernt sind .

Dies

Nachhall und Echos von Schall dauern länger als die von Licht.

ist offensichtlich falsch. Welche Wände oder Berge sind die Reflektoren dieser Echos? Welche Räume machen den Nachhall?

Dies scheint unwahrscheinlich. Wenn Sie dem Blitz nahe sind, ist der Donnerschlag sehr scharf, kurz und perkussiv. Wenn du weit weg bist, rollt es. Wenn Sie jedoch weit entfernt sind, nimmt der Abstandsunterschied zu verschiedenen Teilen des Schlaganfalls ab, sodass die Vorhersage dieser Erklärung das Gegenteil von dem ist, was beobachtet wurde.
Wenn Sie "nah" sind, befinden Sie sich nahe an dem Punkt, an dem der Schlag den Boden berührt, und der Ton vom nächsten Teil verdeckt den schwächeren Teil. Und für "weit weg" schauen Sie sich einige Blitzfotos an, typischerweise haben Sie Striche auf der Erde, aber gleichzeitig Striche in der Wolke, die sich horizontal über große Entfernungen erstrecken.
Wie könnte der Ton des näheren Teils den Ton des weiter entfernten Teils verdecken? Du meinst, es schädigt mein Gehör, sodass ich den Rest des Tons nicht hören kann?
Wenn Sie jemals das Geräusch eines nahen Steaks gehört haben, würden Sie nicht fragen :=) Es ist ohrenbetäubend. Bei einem "mittel" entfernten Schlag ist es psychologischer, Sie erkennen nur nicht, dass die beiden Geräusche von einem Bolzen kommen.
Da Blitze in der Regel Kilometer überspannen, erhalten Sie eine ganze Reihe von Ankunftszeiten, es sei denn, der Blitz ist senkrecht zum Beobachter ausgerichtet. Wenn der Bolzen nahe am Beobachter vorbeigeht, erzeugen die nahen Teile offensichtlich viel viel höhere Amplituden als die entfernten Bereiche des Bolzens. Bei größeren Distanzen trägt auch das statistische Herausfiltern der schwächeren/kürzeren Bolzen zum Eindruck bei.
Wenn eine Bombe (oder ein Kracher) in einiger Entfernung explodiert, hören wir normalerweise einen Knall mit leichtem Echo, kein ausgedehntes donnerähnliches Geräusch. Für den Donner, obwohl der Echo- und Brechungsfaktor nicht ausgeschlossen werden kann, scheint der Hauptfaktor immer noch die Form des Blitzes zu sein. Die sekundären Faktoren (Echo, Brechung) sollten dem Klang nur eine leichte "Qualität" verleihen, anstatt den Klang zu verändern; Deshalb akzeptiere ich Georgs Antwort.
@MarkEichenlaub: Ihre Beschwerde ist nicht richtig, diese Erklärung ist richtig (+1), siehe dieses Video youtube.com/watch?v=qISi5SpfylA&feature=related . Die Komponente des Abstandsunterschieds entlang Ihrer Sichtlinie des Blitzes wird nicht verringert, wenn Sie weit entfernt sind, nur die horizontale und vertikale Komponente. Um einen scharfen Knall zu hören, muss die Komponente entlang der Sichtlinie klein sein, und es gibt mehrere Ereignisse mit dieser Eigenschaft bei 5:11, die scharfe Knall erzeugen, während das Grollen alle plausibel sehr weit entlang der Sichtlinie ausgedehnt wird .
Ich höre gerade ein großes Feuerwerk, das ca. 10km entfernt über sehr bebautem Gebiet steht. Wenn ein großer Mörser explodiert, gibt es einen Nachhall für etwa 0,5-1,0 Sekunden, und das Geräusch ist dem Donner sehr ähnlich, obwohl es von kürzerer Dauer ist. Das macht mich überzeugt, dass der Nachhall ein wichtiger Bestandteil des Donnerklangs ist.

Die 3D-Form des Blitzkanals über viele Kilometer Ausdehnung lässt sich aus drei simultan aufgenommenen Tonaufnahmen an drei verschiedenen Stellen herauskitzeln. Die Codierung ist ähnlich wie bei CAT-Scans, sehr abstrus, viel Matrizenalgebra. Ähnliche Systeme werden verwendet, um Schüsse in städtischen Gebieten über Mikrofonnetzwerke zu lokalisieren.

Ab dem 1. Weltkrieg bis in die 70er Jahre (zumindest heute weiß ich es nicht mehr) gab es Schallortungsbatterien, die zur Ortung von Artilleriestandorten durch Schallmessungen von 3 oder mehr Positionen dienten.
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