Как близко вы можете подойти к лаве, прежде чем сгореть?

Факторы, которые имеют наибольшее значение, когда вы находитесь рядом с лавой:

1. Дробный телесный угол лавы, падающий на наблюдателя («сколько лавы вы видите»)
2. Температура лавы
3. Отражающая способность одежды, которую вы носите
4. Любой эффект воздушного потока (ветер дует в сторону лавы или от нее)
5. Токсичные пары...

По сути, если мы рассматриваем лаву как излучатель черного тела с коэффициентом излучения 0,8 (просто для выбора «разумного» значения), мы можем вычислить поток тепла к наблюдателю. По сути, это часть теплового потока, который вы бы получили, если бы были полностью окружены со всех сторон. Это означает, что если у вас есть полубесконечная плоскость лавы, ваш рост как наблюдателя будет иметь большое значение — если вы присядете, плоскость «кажется меньше», и вы испытаете меньший тепловой поток. Когда вы встаете, ваша голова нагревается больше, чем остальные части тела.

Температура: излучаемая мощность соответствует четвертой степени температуры, поэтому это наиболее важное число для правильной оценки. Изменение на 10% (скажем, с 800 до 900°С) приводит к изменению излучения на 40%. Google дает значения от 800 (гора Сент-Хеленс) до 1100 (гавайский базальт), поэтому здесь много вариаций.

Отражательная способность: предположим, что вы носите белую одежду (в фильме выглядит лучше), вы можете отражать 80% падающего излучения.

Поток воздуха: если дует легкий ветерок, чтобы охладить вас, это поможет. К счастью, если вы находитесь на краю лавового поля, эффект жары будет заключаться в том, чтобы втягивать холодный воздух, а затем поднимать его вверх, поэтому у вас должен быть прохладный ветерок (я никогда не был рядом с лавовым полем, но я думаю, это разумное предположение)

Токсичные пары: если вышесказанное верно, эффект токсичных паров будет смягчен встроенным «вытяжным вентилятором», образующимся за счет тепла.

Расчет: предположим высоту$h$на расстоянии$d$из полубесконечной плоскости при температуре$T$:

Поток тепла на единицу площади лавы (закон Стефана-Больцмана)

Покрытая доля телесного угла (я думаю, что это приближение верно ... может быть сбит с толку фактор 2):

Кажущийся тепловой поток у наблюдателя (с учетом коэффициента отражения$r$и коэффициент излучения$\epsilon$):

Интенсивность Солнца на поверхности Земли составляет около$1 kW/m^2$. Давайте предположим, что у вас все в порядке, когда вы получаете в пять раз больше (просто чтобы получить на порядок). Тогда нам нужно решить для$h/d$в приведенном выше (давайте использовать горячую лаву - 1300 К):

В результате получается угол около 50 градусов . Это интересно — это говорит о том, что если вы приблизитесь к лаве, но присядете, все будет в порядке. Но если вы встанете, тот факт, что вы «смотрите» на такое количество лавы, обожжет вас. Иными словами, если ваш рост составляет 1,80 м ("шесть футов"), то с вами все в порядке, когда вы находитесь не менее чем в 2 м от края лавы - при всех приведенных выше предположениях. Обратите внимание, что отражательная способность напрямую влияет на этот расчет — если вы не носите отражающую маску для лица, на вас будет падать тепло 25 солнц, и это может быть слишком много ... В этом случае вам нужен угол вокруг 10 градусов - или стоять на расстоянии около 10 м.

Конечно, есть вторичные эффекты поглощения тепла и т. д., но на самом деле это довольно интересный результат.

Я подобрался достаточно близко к медленно текущей лаве, чтобы воткнуть в нее каменный молот, но нужно было быстро отступить — это было похоже на костер. Это было терпимо на расстоянии 8 футов. Лава была толщиной около 6 дюймов, просачивалась менее чем на дюйм в секунду и становилась оранжево-красной на продвигающемся пальце, диаметр которого составлял всего около шести дюймов. Остальной поток был серебристо-черным, но все еще неприступно горячим.

Интересные звуки: рвущийся звук из светящегося конца и странный стеклянный звон от остывающей поверхности, разбиваемой сочащимися, раздувающимися внутренностями.

Некоторое безопасное расстояние, вероятно, можно было бы рассчитать для длительного (неопределенного) пребывания. Однако человеческое тело (в основном вода) обладает огромной теплоемкостью, и для того, чтобы поднять его температуру хотя бы на шесть градусов (от 36°С до 42°С) до опасного уровня, необходимо поглотить много тепла. До того, как это произойдет, можно остаться в зоне, где равновесные условия невыживаемы.

Местное повреждение более вероятно из-за нагревания кожи быстрее, чем она может передать это тепло остальной части тела. Однако человеческое тело (с кровью, протекающей по сосудам) — очень хороший теплопроводник, а окружающий воздух — плохой. Температура сауны (100°C) не опасна для кожи, и даже с огнем можно справиться за малую долю секунды.

Этот ответ согласуется с ответами о том, что к лаве можно подойти близко, но время близости ограничено несколькими секундами.

Что касается данных, то, конечно, они варьируются от одного потока лавы к другому, не говоря уже об эксплозивных извержениях, но на http://www.youtube.com/watch?v=4b6n8riJaFo вы видите человека, идущего по охлаждаемой воздухом коре вулкана. текущий лавовый поток и взять из него еще расплавленный образец. Связанные новостные видеоролики показывают, как лава течет по растительности и домам достаточно медленно, чтобы вы могли легко уйти от нее. В видеороликах, которые я смотрел, вещи не начинают гореть, пока лава не коснется их.

Подробная информация доступна на http://volcano.oregonstate.edu/how-close-can-i-get-lava-and-will-it-hurt-or-kill-me.