Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes

Velocidad del sonido para alturas menores a la troposfera en Colombia para determinar la distancia de impacto de un rayo

Autores/as

Palabras clave:

altitud, estaciones meteorológicas, estadística geoespacial, humedad relativa, país tropical, patrones puntuales, rayo, temperatura, tropósfera, trueno (es).

Palabras clave:

altitude, geospatial statistics , lightning, meteorological stations, point patterns, relative humidity, temperature, thunder, tropical country, troposphere (en).

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Resumen (en)

Abstract

Objective: This paper aims to conduct a study of the speed of sound in Colombia for heights below the troposphere, taking into account the temperature as a function of altitude for a tropical zone, in order to determine the distance of lightning strike.

Methodology: A speed of sound profile for Colombia was determined by analyzing data on altitude, temperature, and relative humidity in the country. The temperature equation as a function of altitude presented by NASA and the International Standard Atmosphere was taken into account to compare with the data obtained from meteorological stations located in different parts of the country (this stations measure information of temperature and other physical variables). Additionally, a sound profile map of Colombia was obtained using the interpolation in ArcGIS software.

Results: A map of the speed of sound in Colombia was obtained, thus finding the speed range in the country. Likewise, the temperature was determined as function of the altitude for Colombia (a country in the tropical zone), with which it is possible to have data closer to the real speed of sound in the place and determinate the distance of impact of a lighting in land.

Conclusions: The study of variables such as temperature, relative humidity, and altitude helped determine the speed of sound for Colombia. It was also possible to define a temperature equation as a function of altitude for a tropical country; with the speed of sound, the radius of impact of a lightning can be found.

Resumen (es)

Resumen

Objetivo: Realizar un estudio de la velocidad del sonido en Colombia para alturas menores a la troposfera, teniendo en cuenta la temperatura en función de la altitud para una zona tropical, con el fin de ayudar a determinar la distancia de impacto de un rayo.

Metodología: Se determinó un perfil de la velocidad del sonido para Colombia, analizando datos de altitud, temperatura y humedad relativa en el país. Se tuvo en cuenta la ecuación de temperatura en función de la altitud presentada por la NASA y la International Standard Atmosphere, para luego comparar con los datos obtenidos por las estaciones meteorológicas localizadas en diferentes lugares del país; estas estaciones miden temperatura y otras variables físicas. Adicionalmente se obtuvo un mapa de perfil de sonido en Colombia usando interpolación en el software ArcGIS.

Resultados: Se obtuvo un mapa de la velocidad del sonido en Colombia, obteniendo así el rango de velocidad en el país; asimismo se determinó la temperatura como función de la altitud para Colombia (un país ubicado en la zona tropical), con lo cual se puede tener un dato más cercano a la velocidad real del sonido en el lugar y determinar la distancia de impacto de un rayo en tierra.

Conclusiones: El estudio de variables como temperatura, humedad relativa y altitud, ayudaron a determinar la velocidad del sonido para Colombia. También fue posible determinar una ecuación de temperatura en función de la altitud para un país tropical; por lo tanto, con la velocidad del sonido se puede encontrar el radio de impacto de un rayo.

Biografía del autor/a

Jonathan Rubiano, Universidad Nacional

Ingeniero Eléctrico, Magister en ingeniería eléctrica. Profesor Universidad Distrital

Cesar Alexander Chacón Cardona

Físico, Magister en ciencias física, Doctor en ciencias física. Profesor Universidad Distrital.

Horacio Torres Sánchez, National University of Colombia

Ingeniero Electricista, Magister en sistemas de potencia. Profesor emérito Universidad Nacional de Colombia

Referencias

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Cómo citar

APA

Rubiano, J., Chacón Cardona, C. A., & Torres Sánchez, H. (2021). Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes . Tecnura, 25(67). https://doi.org/10.14483/22487638.15897

ACM

[1]
Rubiano, J., Chacón Cardona, C.A. y Torres Sánchez, H. 2021. Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes . Tecnura. 25, 67 (may 2021). DOI:https://doi.org/10.14483/22487638.15897.

ACS

(1)
Rubiano, J.; Chacón Cardona, C. A.; Torres Sánchez, H. Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes . Tecnura 2021, 25.

ABNT

RUBIANO, J.; CHACÓN CARDONA, C. A.; TORRES SÁNCHEZ, H. Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes . Tecnura, [S. l.], v. 25, n. 67, 2021. DOI: 10.14483/22487638.15897. Disponível em: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/15897. Acesso em: 15 jun. 2021.

Chicago

Rubiano, Jonathan, Cesar Alexander Chacón Cardona, y Horacio Torres Sánchez. 2021. «Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes ». Tecnura 25 (67). https://doi.org/10.14483/22487638.15897.

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Rubiano, J., Chacón Cardona, C. A. y Torres Sánchez, H. (2021) «Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes », Tecnura, 25(67). doi: 10.14483/22487638.15897.

IEEE

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J. Rubiano, C. A. Chacón Cardona, y H. Torres Sánchez, «Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes », Tecnura, vol. 25, n.º 67, may 2021.

MLA

Rubiano, J., C. A. Chacón Cardona, y H. Torres Sánchez. «Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes ». Tecnura, vol. 25, n.º 67, mayo de 2021, doi:10.14483/22487638.15897.

Turabian

Rubiano, Jonathan, Cesar Alexander Chacón Cardona, y Horacio Torres Sánchez. «Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes ». Tecnura 25, no. 67 (mayo 26, 2021). Accedido junio 15, 2021. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/15897.

Vancouver

1.
Rubiano J, Chacón Cardona CA, Torres Sánchez H. Use of the Speed of Sound for Heights Below the Troposphere in Colombia to Determine the Distance of Lightning Strikes . Tecnura [Internet]. 26 de mayo de 2021 [citado 15 de junio de 2021];25(67). Disponible en: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/15897

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