本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
在我们之前关于1980年5月18日圣海伦斯火山定向爆发对车辆的影响的文章中,我们学到了宝贵的一课。 我将引用Boing Boing评论员Angusum的总结:“我们从研究被困在火山爆发路径中的车辆中学到的主要一点是,你应该尽力避免被困在火山爆发的路径中。” 的确如此。 啊,但我看到Pip_R_Lagenta的手还在挥舞:“如果我们从路易斯安那州州长鲍比·金达尔那里学到了什么,那就是火山研究,就像,*完全*是愚蠢的。” 完全正确。 金达尔州长完全正确。 没有必要进行任何形式的火山监测。 火山不会杀死人,拥有火山的人才会杀死人。 或者类似的东西。 无论如何,这是一个经过验证的事实,如果我们忽视事物,来自它们的所有危险都会神奇地消失。 此外,还有私营部门。 以及其他东西。
此处结束冷嘲热讽。 好吧,主要是。 你知道我就是这样。 但当我衷心感谢Maggie Koerth-Baker在Boing Boing上重点介绍我们的上一篇文章时,我一点也不讽刺。 去阅读所有评论——它们都很精彩。 这里留下的评论也很精彩。 显然,在统计学上,有相当数量的人喜欢被毁坏的车辆。 好消息是,我还有更多! 而且它们很火。
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看到所有那些可爱的损坏了吗? 对科学家来说,那是可爱的数据。 你无法在实验室中精确地创造定向爆破——首先,隔壁实验室的人可能会感到不安,其次,我不确定我们是否能在 20 世纪 80 年代建造层状火山。 我不确定我们现在是否可以。 但我们拥有的是汽车零件目录、强制通风烤箱和硅油。 诺曼·班克斯和里克·霍布利特充分利用了所有这些。
定向爆破路径上的车辆受到了一些有趣的影响。 唯一真正融化的部分是塑料。 其他部分也很热,不可否认,但塑料受到的影响比其他任何东西都更远。 它们融化了,而更坚固的东西,如汽车漆,在经过良好的擦洗后,仍然完好无损。
好的。 是的。 这对油漆来说也不好。 当然,它没有融化脱落,但当高速风中充满了沙粒大小的颗粒,将油漆直接吹掉时,这只是一个小小的安慰。 但是。 彩色胶卷幸存了下来! 这很好。 只要你的车辆不在爆炸云最热的部分,你的聚苯乙烯绝缘材料就能幸免于难(不适用于泡沫冷却器,唉)。 而且,对地质学家来说尤其重要的是,啤酒罐完好无损。 太棒了,非烤啤酒!
对车辆温度影响的实地研究显示了规律:在西西北方向和东北方向,车辆真的被烧焦了。 油漆被烧焦或起泡。 室内装潢,被烤焦。 窗户,分层。 塑料,真的融化了。
在这些方向上,即使你处于倒木区的边缘也无关紧要:你的塑料变成了焦炭(好吧,融化的 blob),你的窗户分层了,因为我们用什么来层压窗户? 塑料。 定向爆破真正讨厌的是什么? 没错:塑料。 然而,你的轮胎和金属部件却没有烧焦。 如果你在北部或西部区域,你甚至可能在事后阅读你的报纸——新闻纸没有烧焦。 当然,与你刚刚经历的事情相比,新闻会显得苍白无力,但至少它是清晰可辨的。
这说明了什么? 有些方向非常热,而在另一些方向,温度甚至没有达到 250°C (482°F) ——新闻纸的炭化温度。 但它有多热? 为什么塑料首当其冲? 查阅目录! 或者可能是废品场——论文没有具体说明,但地质学家确实获得了“与受灾地区车辆相同类型和制造年份的车辆获得的比较样品……” 然后,他们取出信号灯、尾灯和仪表板,以各种方式烘烤和烧烤它们,直到他们获得良好的标准化数据,可以用来与现场的损坏进行比较。
他们发现,聚合物塑料不需要长时间加热或达到与其他材料几乎相同的热量水平就会融化。 事实如此,它们融化得更快,并且在比其他物质更低的温度下融化。 它们不需要爆炸云长时间保持高温:短时间内的大量热量就足够了。 这与目击者(和树木)的经历相符,因此融化的塑料是很好的佐证。
它们还使地质学家能够估计定向爆破的实际温度。
你可以看到东北方向有多么炙热。 因此,我们的温度高达 360°C (680°F) ——他们发现嵌入塑料中的一些岩石碎片可能高达 100°C (212°F) 更热。 灼热! 露天塑料的情况非常糟糕,但如果它们受到任何保护——在车辆的背风面,或者被纸或衣服等简单的东西覆盖——它们的情况还不错。
地质学家深入研究了一下,并观察了融化塑料中留下的气泡。 气泡很有用。 它们告诉你的信息比你预期的要多。 这些气泡告诉研究它们的地质学家,整个受灾地区的峰值温度在短短一分钟内,肯定不超过十分钟就过去了。 事情可能一开始非常热,但爆炸云的温度迅速降至 150°C (302°F) 以下。 这听起来一点也不凉爽,但实际上比两倍以上要好得多,相对于熔炉来说,就像相对的春风。 当然,大多数塑料都没有机会欣赏到温暖的温度。
橡胶和金属没有时间变得非常热,这意味着它们相对完好无损地幸存了下来——除了它们遭受的喷砂、撞击和全面敲击。 所以,是的。 作为那次横向爆发路径中的一辆汽车,这有点糟糕,至于被困在这些汽车里的人,好吧。 让我们只说,唯一比这更糟糕的是被困在车外。
接下来,我们将 выяснить 为什么作为一棵树会超级-超级-糟糕。
参考文献
Lipman, Peter W., and Mullineaux, Donal R., Editors (1981): 1980年华盛顿州圣海伦斯火山爆发。 美国地质调查局专业论文1250。