产生次声波的流星光学观测 - II：弱激波理论与验证

我们记录了一个包含24颗厘米级流星体的数据集，这些流星体同时被视频和次声波探测到，以严格检验ReVelle [1974]的弱激波流星次声波模型。我们发现，重力波对风场的扰动以及线性区域中更新的吸收系数对爆炸半径（R0）初始值的影响相对较小，R0是靠近天体的激波传播强非线性区域，对应于单位路径长度的能量沉积。利用光学光度测量作为能量沉积的地面真值，我们发现ReVelle模型从次声波周期（τ）准确预测了爆炸半径，但使用压力振幅则系统性地低估了R0。如果在建模过程中调整弱激波到线性传播的畸变距离，我们能够自洽地拟合出振幅和周期对应的单一爆炸半径值。在这种情况下，畸变距离总是远小于（通常仅为百分之几）ReVelle模型中假设的10%的值。我们的研究表明，即使对于厘米级流星体，碎裂也是一个重要过程，这意味着R0虽然是衡量流星体能量沉积的良好指标，但并非获取流星体质量的可靠手段。我们推导了一个适用于厘米级流星体的经验周期-爆炸半径关系。我们的观测表明，爆炸半径小至1米的流星在地面上是可被次声波探测到的，这比先前认为的要小一个数量级。