Geomagnetic EMP: Field Calculations

Föreliggande rapport presenterar en förbättrad formulering av en teori som beskriver den elektromagnetiska puls, EMP, som skapas av direkt gammastrålning från en kärnexplosion på låg höjd (upp till 25 km) i atmosfären. I teorin kartläggs också begränsningar av diverse parametrar och hur dessa påverkar implementeringen av ett datorprogram. Bidraget till EMP från den diskontinuitet som övergången mellan luft och mark (eller hav) ger upphov till behandlas inte. Beräkningar av strömtäthet, konduktivitet och elektriskt fält ges för några illustrativa fall. Beräkningarna visar att bidraget till EMP huvudsakligen kommer ifrån ett förhållandevis litet område kring explosionen vilket i någon mån kan försvara användningen av konstanta approximationer till icke-konstanta parametrar. En jämförelse görs med resultat beräknade med orignalformuleringen av vilken det framgår att de teoretiska förbättringarna inte har ett stort inflytande på beräkning av det elektriska fältet utom relativt nära explosionen. Öppet publicerade data redovisar resultat som i allmänhet är betydligt större utom för höjder större än 10 km och inte alltför långt från explosionen. Slutligen listas tänkbara områden för fortsatt arbete som t.ex.: undersökning av parametrar relaterade till beräkning av ström och konduktivitet, omkodning av magnetfältsberoendet, implementering av självkonsistenta beräkningar av magnetfält och strömtätheter, undersökning av absorptionsprocesser för sekundärelektroner samt undersökning av vilken påverkan t.ex. vapentypen har.