一次火山爆发的能量(火山爆发威力和核弹)

大家应该都知道和尚的魔法《呐喊》。今天关于“声”的话题，就从这幅名画开始。
孟的《呐喊》
人类很容易过度解读艺术和文学作品背后的意义。于是，“蓝幕”就成了戏谑和过度解读的梗。
蒙克的作品多为表现主义。对于《呐喊》，很多艺术家也认为血橘色的天空和扭曲的线条是和尚内心压抑和恐惧的表现。
不过《呐喊》很可能是一部现实主义色彩比较重的作品，灵感来源于一次火山爆发。
1883年印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，来源维基百科
撕裂天空，让画中人尖锐尖叫的，其实是1883年8月27日印尼喀拉喀托火山的喷发。
这是现代史上最大的火山爆发之一。虽然图中的人在挪威，但是这次火山爆发的威力是惊人的，而且带来了全球连锁的天气异常。
几个月来，在世界各地，壮观的橙色日落出现在各地的天空中。除了蒙克的《呐喊》，英国画家威廉阿斯克罗夫特还创作了500多幅日落画。
威廉阿斯克罗夫特(William Ascroft)1883年的画作和他的一系列日落作品成为科学家研究喀拉喀托火山喷发的材料。
这次火山爆发除了影响文艺创作，还引发了致命的海啸。高达30米的海浪冲走了165个沿海村庄，造成36417人死亡。
火山爆发后，喀拉喀托岛几乎被夷为平地，南部只剩下三分之一。
第二年，北半球夏季平均气温直接下降了1.2摄氏度。当时大量的火山灰混合到大气中，过滤掉了地球表面大量的太阳辐射。直到1888年，全球气候才恢复正常。
虚线是1883年8月26日火山爆发前的土地。
而这次惊天动地的火山爆发，也发出了人类历史上可以观测到的最大的声音。当时喀拉喀托岛的噪音全世界三分之一都能听到。
如果你在广州告诉别人你听到了来自北京的声音，别人会以为你在做梦。但根据记录，喀拉喀托火山爆发时，5000公里外都能听到声音。要知道，广州到北京的直线距离只有2000公里。也就是说，这次火山爆发的声音传播距离是广州到北京直线距离的2.5倍。
在距离喀拉喀托火山160公里的地方，它的音量仍然达到了172分贝。这是一种难以想象的声音。大多数人一生都没有经历过。
靠近喀拉喀托火山听起来像什么？地球上最大的声音有多大？另外，声音真的能杀人吗？
说到声音的单位，很多人首先想到的是分贝(dB)。Deci-意思是十分之一，-bel是“贝尔”，以美国发明家亚历山大格雷厄姆贝尔的名字命名。
电话的发明者亚历山大格雷厄姆贝尔
但分贝不是直接描述声音强度的物理量，它不同于描述时间的秒或描述长度的米。因为，人能听到声音，必然涉及双耳的主观感受。
声音是由物体的振动产生的，所有发出声音的物体都在振动。但是，振动的物体不一定能发出声音，因为声音的传播需要介质。我们能听到声音是因为空气中空气分子的振动到达我们的耳朵。
当声音在空气中传播时，周围的气压会发生变化。所以用来描述声级的物理量应该是声压，单位是帕斯卡(Pa)。
当引起较大的压力变化时，人耳能感受到的声音响度较高，而当引起较小的压力变化时，人耳能感受到的声音响度较弱。
正常人耳所能听到的最微弱的声音，即声压变化最小的声音，称为“听觉阈值”。举个例子，在一个标准大气静压的情况下，当声压超过20Pa时，很可能是一只蚊子在飞3米远，人耳能感觉到。
但气球在一米外爆炸时，其声压达到731Pa，步枪射击的声压在一米外达到7270Pa。从这里也可以看出，声压的变化范围是非常大的，自然界的绝对声压差达到了千万倍。
所以用帕斯卡(Pa)来表示声音或噪音的强弱是很不方便的。而这并不符合我们在日常生活中的直观感受。
为了方便起见，我们根据人的生理特征等因素，引入了“分贝”(dB)的概念来表示声压级，即声压级(SPL)。
刚达到“听阈”时，其声压级定义为0 dB。这个0 dB是一个参考值，声压级越大，可以用下面的公式计算，SPL=
其中p(ref)是参考声压为20Pa，即1000Hz时，人耳的“听阈”。
因为分贝是对数的。这也意味着110分贝是100分贝的10倍，120分贝是100分贝的100倍。
另外，0分贝不代表没有声音，只是我们感知不到而已。事实上，最微弱的声音也比人类所能听到的要轻得多。所以，当你看到-20dB的声压级时，你不必惊慌。它相当于2 10 (-6) Pa的声压。
最响的声音呢？理论上，在一个标准大气压下可以传输的最大声压级是194分贝。
当超过这个限制时，声音不再只是通过空气传播，而是将空气向外推动。这就是我们所说的冲击波。
据说印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发了。当时，一艘英国船只距离喀拉喀托火山60公里。在船长的日记中，他提到一半以上的船员耳膜破裂。当时他以为世界末日要到了。此外，在靠近喀拉喀托火山的地方，声音已经超过最大声压级194分贝。
事实上，当声音超过130分贝时，人就会感到疼痛，这种疼痛也被称为“痛阈”。这个时候人除了感觉声音大，还会感觉双耳疼痛。
当超过150分贝时，人的耳膜就会破裂，造成永久性损伤。这时候就算用手指捂住耳朵也没用。此外，大量实验表明，强噪声场可导致动物立即死亡。在170分贝下持续大约6分钟，一半的老鼠被杀死。
所以，当声音超过194分贝，我们关心的就不再只是耳膜穿孔了。
在冲击波作用下，可直接造成严重的冲击伤。二战期间，广岛和长崎的核打击中，除了烧伤和核辐射伤害，最严重的是爆震伤。
耳膜和听小骨是人类听觉的关键，但这些部位在冲击波下会受到损伤，听力直接丧失。所以也可以说，人类所能听到的最大的声音，就是导致完全听力障碍的声音。
船远处的一座小火山爆发了。
然而，我们可以通过其他方式感受到“声音”的力量。比如一个非常严重的冲击伤，可以同时对身体造成多种严重伤害，包括颅脑损伤、胸腹腔破裂、内脏破裂、严重内出血、大血管破裂、软组织挤压伤甚至肢体分散。如果抢救不及时，大部分人会当场死亡。
研究表明，火山释放的能量是在日本广岛投下原子所释放能量的1万倍。
幸运的是，喀拉喀托是一个无人岛，火山爆发时周围几乎没有人。更多的受害者死于巨大的海啸。和2004年的印尼海啸一样，喀拉喀托火山喷发引发的海啸几乎摧毁了周围的一切。当时，一块重达600吨的珊瑚礁被海啸直接抛到了陆地上。
被送上岸的巨大珊瑚礁充满了魔力。
除了人类能听到的声音，喀拉喀托火山的喷发还产生了强大的次声波。人能听到的频率大约是20 Hz ~ 20Hz~20000Hz，也叫可听声。频率高于20000赫兹的声波称为超声波；20Hz以下的频率称为次声。
次声的一个特点是不容易衰减吸收，可以绕过大的障碍物。当时，科学家记录到喀拉喀托火山的次声波曾环绕地球3到4圈。
次声对人体的伤害不可小觑。虽然人耳听不到，但某些频率的次声由于接近人体器官的振动频率，容易形成共振，会对人体造成伤害。例如，19Hz是眼球的振动频率。当遇到相同或相似的低频振动时，容易引起眼球变形和视网膜挤压。科学家曾经记录过一次奇怪的闹鬼事件，有人声称在实验室里见过鬼。但后来发现这是实验室风扇18.98Hz的共振频率造成的。风扇一关，共振消失，这种灵异现象马上消失。
但不要以为不遇到火山爆发、核弹爆炸等特殊情况，我们就可以安然无恙。其实噪音的危害比我们想象的还要大，尤其是长时间处于嘈杂的环境中。请注意调低耳机音量，少跳。
1883年喀拉喀托火山爆发。维基百科声压。维基百科(一个基于wiki技术的多语言的百科全书协作计划也是一部用不同语言写成的网络百科全书 其目标及宗旨是为全人类提供自由的百科全书)开放性的百科全书
这声音如此之大，以至于它绕着地球转了四圈
蒂姆厄本。关于声音你应该知道的一切。等等，但是为什么。2016 . 03 . 09 Erin McCarthy。10关于喀拉喀托火山1883年爆发的事实。精神牙线
《人类的灾难：核武器与核爆炸》.作者：乔登江，朱赛斯.霍洛维茨。声波武器能让你脑袋爆炸吗？科普。2012年11月20日