Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2020

Did Atomic Bomb Tests Damage Our Upper Atmosphere?

0

Brett Carter, Rezy Pradipta

Climate, Pacific

I recently read an article stating the atomic bomb testing in the Pacific destroyed so much of the upper atmosphere that the US could no longer bounce communications off the atmosphere and had to deploy artificial satellites for communication. Is this true? And just how much damage did they do?

The article the question refers to doesn’t mention satellites, so let’s focus on the atmospheric damage part of the question. Indeed, surface and atmospheric (high-altitude) detonations of nuclear weapons can have short-term and long-term effects.

One short-term effect was a temporary blackout of long-distance high-frequency (HF) radio communication over the surrounding area. But this radio communication blackout was not a result of the nuclear explosions destroying the ionosphere.

 On the contrary, the nuclear detonations temporarily increased the natural level of ionisation in the upper atmosphere.

The ionosphere and radio communication

The Earth’s ionosphere is a natural layer of charged particles at approximately 80-1,000km altitude. This ionised portion of the Earth’s upper atmosphere largely owes its existence to solar radiation, which strips electrons from neutral atoms and molecules.

The ionosphere consists of three major layers, known as D, E and F layers. The lower D and E layers typically exist only during daylight hours, while the highest F layer always exists.

These layers have distinct characteristics. The E and F layers are very reflective to HF radio waves. The D layer, on the other hand, is more like a sponge and absorbs HF waves.

In long-distance HF radio communications, the radio waves are bounced back and forth between the ionosphere and the Earth’s surface. This means you don’t need to establish a line of sight for HF radio communication.

Many applications, such as emergency services and aircraft/maritime surveillance, rely on this mode of HF radio propagation.

But this radio communication scheme only works well when there is a reflective E or F layer, and when the absorbing D layer is not dominant.

During regular daytime hours, the D layer often becomes a nuisance because it weakens radio wave intensity in the lower HF spectrum. However, by changing to higher frequencies you can regain broken communication links.

The D layer may become even more dominant when intense X-ray emissions from solar flares or energetic particles are impacting the atmosphere. The absorbing D layer then breaks any HF communication links that traverse it.

Bomb blasts and the ionosphere

Nuclear detonations also produce X-ray radiation, which leads to additional ionisation in all layers of the ionosphere. This makes the F layer more reflective to HF radio waves, but, alas, the D layer also becomes more absorptive.

This makes it difficult to bounce radio waves off the ionosphere for long-distance communication soon after a nuclear explosion, even though the ionosphere stays intact.

Beyond additional ionisation, shock waves from nuclear detonations produce waves and ripples in the upper atmosphere called “atmospheric gravity waves” (AGWs).

These waves travel in all directions, even reaching the ionosphere where they cause what are known as “travelling ionospheric disturbances” (TIDs), which can be observed for thousands of kilometres.

Other atmospheric disturbances

Bomb blasts are not the only things that cause disturbances in the atmosphere.

In September 1979, there were reports of bright flashes of light off the South African coast, igniting theories South Africa had nuclear weapon capabilities.

Analysis of ionospheric data from the Arecibo Observatory, in Puerto Rico, confirmed the presence of waves in the ionosphere that corroborated the theory of an atmospheric detonation. But whether the detonation was artificial or natural could not be determined.

The reason for the ambiguity is that meteor explosions and nuclear detonations in the atmosphere both generate AGWs with similar characteristics.

The 2013 Chelyabinsk meteor explosion in Russia generated waves in the ionosphere that were detected all across Europe, and as far away as the United Kingdom.

Volcanic eruptions, such at the 1980 Mount St Helens eruption in the US, and large earthquakes, such as the 2011 Tohoku earthquake in Japan, are other examples of energetic processes at the ground impacting the upper atmosphere.

Another well-known source of ionospheric disturbances is the geomagnetic storm, typically caused by coronal mass ejections from the Sun or solar wind disturbances impacting Earth’s magnetosphere.

Satellites as backup

In summary, nuclear detonations can impact the upper atmosphere in many ways, as do many other non-nuclear terrestrial and solar events that carry enormous energy. But the damage (so to speak) isn’t permanent.

 

Did the impact of these nuclear tests on the ionosphere specifically lead to the immediate launch of communications satellites? Not directly, because the impacts were temporary.

But in the Cold War setting, the potential for adversaries to even briefly interrupt over-the-horizon communications would certainly have been a motivating factor in developing communications satellites as backup.

Climate Explained is a collaboration between The Conversation, Stuff and the New Zealand Science Media Centre to answer your questions about climate change.

Brett Carter, Senior lecturer, RMIT University and Rezy Pradipta, Research scientist, Boston College

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

Image: Wikimedia








Ротация на Интернет Радио. Ротация песни на Интернет радио.

Ана Каспарян поднимает вопросы Геноцида армян, этнических чисток в Арцахе и роли Израиля в конфликте — в откровенном интервью с Такером Карлсоном. ВИДЕО

Лермонтовские места: не только Кавказ

Два дня инноваций: семинар для молодых сотрудников здравоохранения в Астрахани


UFC Abu Dhabi live blog: Shara Bullet vs. Marc-Andre Barriault

Weah’s agent: One Juventus director ‘is creating problems’

Kolo Muani: Juventus prepare new offer but face Man United and Chelsea threat

Chat log from R20 of 2025: Richmond vs Collingwood


Нагорный Карабах - сторона конфликта в переговорном процессе в рамках Минской группы ОБСЕ. ВИДЕО

Анекдоты недели и украденное лето

Российское юр. лицо Microsoft подало заявление о банкротстве

Как хакеры обманывают авиацию сегодня


Quarantine Zone creator reveals 3 reasons the zombie sim went viral on TikTok

Первый трейлер Battlefield 6

Ninja Party можно предзаказать в мобильных маркетах с релизом в конце июля

Fretless — The Wrath of Riffson — музыка спасёт мир. Рецензия



Адвокат Гаврилова раскрыла, чего добивается семья Тиммы после его смерти

Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

Optima Development: Новый сквер и фитнес-клуб

Александр Михайлов (GSOC): «Безопасность IT-экосистемы — это зона нулевого доверия к подрядчикам»


Пловец из Москвы погиб во время заплыва на Волге

Сергей Собянин назвал инновационные разработки, которые внедрили в Москве

В Барнауле разыграли медали этапа чемпионата России по пляжному волейболу

В Санкт-Петербурге обсудили внедрение ИИ в разработку и оптимальные корпоративные архитектуры


Росгвардия обеспечила безопасность празднования Дня ВМФ и футбольного матча в Москве

Вы верите, что Станкович доработает до конца сезона?

Прошла испытания система дистанционной передачи данных для корректировки навигационных карт

MWM: Германия планирует наносить удары по Москве ракетами Tomahawk США


Теннисистка Калинская после победы в США дала послематчевое интервью с собакой

Александр Бублик выиграл 2-й подряд турнир ATP

Весной его дисквалифицировали за мат, а теперь он герой Универсиады. Кто такой Владимир Сидоренко?

Рахимова обыграла Шарму и вышла в основную сетку турнира WTA в Монреале


"Потребнадзор": покупка овощей и фруктов в палатке грозит отравлением и уголовкой

Вы верите, что Станкович доработает до конца сезона?

В пробке на Крымском мосту застряли более 1000 машин

Ядерный шантаж


Музыкальные новости

Будь собой, а не "звездой": "Europarty" от White Queen

Мик Джаггер отметил 82-й день рождения вместе с 38-летней невестой и их сыном

Мик Джаггер отпраздновал 82-летие с молодой невестой и их сыном 

Питчинг Релиза. Отправить релиз на Питчинг.


Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

Чемпионат по военно-спортивному многоборью среди росгвардейцев завершился в Грозном

Optima Development: Новый сквер и фитнес-клуб

Росгвардия обеспечила безопасность празднования Дня ВМФ и футбольного матча в Москве


Павел Воля примет участие в комедийном сериале «Три сестры» с Ларисой Гузеевой и Павлом Деревянко

Прокуратура: инцидент со сбоем систем "Аэрофлота" в Шереметьево на контроле

«Деловые Линии» сократили сроки авиаперевозок по более чем 4400 направлений по России

Как начать петь. Как начать петь песни. Как начать петь с нуля


Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

На МКАД авария затруднила движение авто

В Кот-д'Ивуаре в результате аварии с участием автобуса и самосвала погибли 16 человек.

НПС построит два велопешеходных моста через Москву-реку


СМИ: Путин на этой неделе отправил США ominous сигнал.

Путин в День ВМФ прибыл на территорию Главного Адмиралтейства в Санкт-Петербурге

«Внезапно»: Запад встревожен новым указом Путина

«Подводная лодка, демонтрированная Путину, произвела шок на Западе»


Приговор экс-руководителю компании по производству вакцин против ковида был смягчен.



Сеть клиник «Будь Здоров» открыла первый травмпункт сети на базе клиники на Сретенке

Optima Development: Новый сквер и фитнес-клуб

Клиника гнатологии – лечение ВНЧС и восстановление прикуса

Ночные перекусы в отпуске: доктор Садыков о том, как они влияют на микрофлору и вес


Кто заставил Зеленского предложить России новый раунд переговоров: В Британии показали пальцем

Запад ударил Зеленского по самому больному месту – кошельку: Киев показательно лишили 1,5 миллиардов помощи

Киевский режим применил все 18 пакетов санкций ЕС

Зеленский настаивает: встреча с Путиным до конца августа с участием Европы


Optima Development: Новый сквер и фитнес-клуб

Чемпионат по военно-спортивному многоборью среди росгвардейцев завершился в Грозном

Команда столичного управления МЧС России готовится к участию во Всероссийских соревнованиях по пожарно-спасательному спорту

Росгвардия обеспечила безопасность празднования Дня ВМФ и футбольного матча в Москве


Лукашенко получил приглашения от стран Латинской Америки и Азии для визитов.

«Беларусь-1»: Лукашенко дал интервью одному из американских СМИ

Лукашенко дал интервью одному из американских СМИ


Собянин в День работника МФЦ поздравил сотрудников центров госуслуг Москвы

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Большинство москвичей живет в пешей доступности от парков и скверов

Сергей Собянин назвал инновационные разработки, которые внедрили в Москве


Почему технологии ПВВК безопасны и эффективны, химия и экология воды по мнению Алексея Горшкова

Александр Михайлов (GSOC): «Безопасность IT-экосистемы — это зона нулевого доверия к подрядчикам»

Самолёт совершил первый прямой авиарейс из Москвы в Пхеньян

В Феодосии ликвидировали пожар на площади


Во Владивостоке задержали зашедшего без одежды в магазин мужчину

Вы верите, что Станкович доработает до конца сезона?

Рэпер Джиган подарил 14-летней дочери Ариеле сумку за 233 тысячи рублей

Росгвардия обеспечила безопасность празднования Дня ВМФ и футбольного матча в Москве


В музее-заповеднике «Архангельское» пройдут «Jazzовые сезоны»

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

В Архангельске представили киноальманах «Север, я люблю тебя!» по произведениям современных писателей

Туманное утро в Турчасово...


В Севастополе пройдет масштабная выставка картин Александра Дейнеки

Сколько пассажиров прибывают в Крым летом на поездах ежедневно

К парню с костылем подошли трое с требованием уступить. Он был готов, но заступилась бабушка по соседству

В Крыму из-за дыма от пожара столкнулись девять автомобилей


Уже вовсю скупают: куда поехать зимой на отдых и как сэкономить на путевке

В Подмосковье питбайкеру едва не отрезало голову натянутой на дороге проволокой

Во Владивостоке задержали зашедшего без одежды в магазин мужчину

Росгвардия обеспечила безопасность празднования Дня ВМФ и футбольного матча в Москве














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *