8月12日晚23時30分左右，天津濱海新區開發區發生劇烈爆炸，爆炸火光沖天。國家地震臺網清晰記錄到了12日晚間天津發生的爆炸事故，共有兩次爆炸，間隔約30秒，第二次震級更高，通過分析波形記錄測算出，爆炸威力相當於21噸TNT。爆炸引起的衝擊波造成了周邊地區建築物不同程度的損毀，現場騰起巨大的蘑菇雲。各媒體新聞中如TNT當量、衝擊波等物理名詞該如何理解？
第一次波形記錄
第二次波形記錄
TNT當量
很多人好奇TNT當量的概念，TNT當量是指核爆炸時所釋放的能量相當於多少噸TNT炸藥爆炸所釋放的能量。TNT炸藥的數量又被使用作為能量單位，每公斤可產生420萬焦耳的能量，1噸TNT相等於4.2千兆焦耳，一百萬噸相等於4200兆兆焦耳，通常也作為核武器爆炸當量的單位來使用。
從波形記錄結果看，第一次爆炸相當於3噸TNT，第二次爆炸在30秒種後，相當於21噸TNT。
等值換算，戰斧式巡航飛彈的TNT當量約為454千克，即第一次爆炸相當於近7個戰斧式巡航飛彈的能量，第二次爆炸的能量則接近於46個戰斧式巡航飛彈落地爆炸。
如果以依阿華戰列艦16寸炮炮彈(54公斤高爆炸藥)約127千克TNT當量進行換算，第二次爆炸的威力相當於超過了165枚美國二戰最大的依阿華級戰列艦的406毫米主炮炮彈的威力。
要想更形象地了解TNT當量，威力對照表如下：
標準TNT取的是，1克TNT釋放4184焦耳
* 1.3 x 10^05 J:反人員地雷（31克TNT裝藥）
* 2.1 x 10^05 J: A-10攻擊機的GAU-8機炮射出一發貧鈾穿甲彈= 50克TNT當量
* 9.5 x 10^05 J:手榴彈(226克TNT裝藥)
* 6.1 x 10^06 J: 120mm坦克炮彈(KEW-A1) = 1.4千克TNT當量
* 2.1 x 10^07 J:反坦克地雷(5公斤TNT裝藥)
* 3.9 x 10^07 J:美國海軍64兆焦電磁軌道炮彈頭動能
* 1.2 x 10^08 J: 1加侖汽油= 28千克TNT當量
* 1.8 x 10^08 J: 1微克反物質+1微克正物質= 43千克TNT當量
* 5.3 x 10^08 J:依阿華戰列艦16寸炮炮彈（54公斤高爆炸藥）= 127千克TNT當量
* 1.9 x 10^09 J:戰斧式巡航飛彈(TLAM-C) = 454千克TNT當量
* 4.184 x 10^09 J: 1噸TNT當量
* 2.0 x 10^10 J:平均水平閃電= 4.8噸TNT當量
* 3.6 x 10^10 J:平均水平龍捲風= 8.6噸TNT當量
* 4.2 x 10^10 J:戴維小型戰術核武器= 0.01千噸= 10噸TNT當量
* 5.0 x 10^10 J: MOAB巨型燃料空氣炸彈，最強大的非核常規武器= 12噸TNT
* 3.6 x 10^13 J:平均雷暴天氣= 0.9萬噸
* 6.3 x 10^13 J:廣島原子彈「小男孩」= 1.5萬噸
* 8.8 x 10^13 J:長崎原子彈「胖子」= 2.1萬噸
* 1.8 x 10^14 J: 1克反物質+1克正物質= 4.3萬噸
* 2.0 x 10^15 J:芮氏7.0級地震= 47.7萬噸
* 1.5 x 10^16 J: 1顆巴林傑隕石（直徑可能100米，美國巴林傑隕石坑直徑1.2km）= 3.5百萬噸
* 6.3 x 10^16 J:通古斯大爆炸= 15百萬噸= 4.3顆巴林傑隕石
* 1.1 x 10^17 J:聖海倫火山噴發= 25百萬噸= 1.6個通古斯大爆炸
* 2.0 x 10^18 J:芮氏9.0級地震= 477百萬噸
* 3.2 x 10^26 J:轟掉地球大氣層= 77千萬億噸
* 3.9 x 10^26 J:太陽每秒散發的能量= 92千萬億噸每秒
* 6.6 x 10^26 J:加熱燒沸地球的海洋= 158千萬億噸
* 4.5 x 10^27 J:加熱蒸發地球的海洋= 1百億億噸
* 7.0 x 10^27 J:加熱蒸發地球的海洋和烤乾所有地面= 2百億億噸
* 1.0 x 10^29 J:炸飛地球海洋= 24百億億噸
* 2.1 x 10^29 J:地球轉動能量= 50百億億噸
* 1.5 x 10^30 J:炸飛全球表面= 359百億億噸
* 2.9 x 10^31 J:轟掉地球（殘骸留在原軌道上）= 70萬億億噸
* 3.3 x 10^31 J:太陽每天散發的能量= 80萬億億噸
* 5.9 x 10^31 J:轟掉地球（殘骸飛出軌道）= 140萬億億噸
* 2.9 x 10^32 J:轟掉地球（殘骸飛出太陽系）= 690萬億億噸
* 6.0 x 10^37 J:英仙座超新星爆發= 1.4 x 10^28噸
強大的衝擊波
從該監控視頻可見，一名男子站在大廳門前時，突然發生爆炸。爆炸衝擊波瞬間將大門衝倒擊碎，男子被掀翻並壓在倒塌的大門下。離現場較遠的網友拍攝的手機視頻中也可見在看到爆炸後，房間也開始劇烈地搖晃震動，打開的窗戶窗簾猛烈向屋內衝。附近建築物玻璃幾乎全碎。這便是衝擊波的威力
任何波源，當運動速度超過了其波的傳播速度時，這種波動形式都可以稱為衝擊波，爆炸產生的衝擊波稱為爆炸波。其特點是波前的跳躍式變化，即產生一個鋒面。鋒面處介質的物理性質發生躍變，造成強烈的破壞作用。
衝擊波效應主要以超壓的擠壓和動壓的撞擊，使人員受擠壓、摔擲而損傷內臟或造成外傷、骨折、腦震蕩等。衝擊波的殺傷作用主要是由衝擊波超壓和衝擊波作用時間來決定的。衝擊波超壓就是衝擊波壓強與空氣靜止時的氣壓（1個大氣壓）的壓強差；衝擊波作用時間就是衝擊波超壓所維持的時間。對於普通炸藥在空中爆炸，當衝擊波超壓為0.1大氣壓時，就會引致門窗損壞、玻璃破碎；超壓為0.5大氣壓時，能使屋頂掀蓋；超壓為1大氣壓時，會造成房屋倒塌。
對於人體而言，衝擊波超壓為0.5大氣壓時，人的耳膜破裂，內臟受傷；超壓為1大氣壓時，作用在人體整個軀幹的力可達4-5千公斤，在這麼大的衝擊力擠壓下。人體內臟器官嚴重損傷，尤其會造成肺、肝、脾破裂，以至導致人員死亡。
所以很多人在不能預知當時爆炸實際威力的情況下拍攝視頻，是十分危險的，要及時迅速找到安全的地方躲避好，謹防衝擊波帶來的房屋倒塌、玻璃碎裂或高空墜物。
蘑菇雲的產生
天津爆炸現場騰起了數十米高的蘑菇雲，那麼爆炸為什麼會產生蘑菇雲呢？
蘑菇雲，指的是由於爆炸而產生的強大的爆炸雲，形狀類似於蘑菇，上頭大，下面小，由此而得名。雲裡面可能有濃煙，火焰和雜物，現代一般特指原子彈或者氫彈等核武器爆炸後形成的雲。火山爆發或天體撞擊也可能生成天然蘑菇雲。
蘑菇雲高溫高壓迅速地影響著其周圍的空氣，大約極短的時間內就能使它周圍的空氣升溫膨脹而又快速上升，並且依靠那上衝時的巨大能量將地面的石頭、碎片、粉塵等各種物質粒上高空而形成蘑菇莖。而在上升的過程中由於同周圍低溼空氣的接觸，這就使得熱氣團的溫度逐漸降到同周圍氣體的溫度相同了，於是便向水平方向散開而形成蘑菇頂，這樣一個完整的蘑菇雲便形成了。隨著上升高度的增加，地面壓力的逐漸減小，蘑菇莖部分的組成物便紛紛落下，最終一切恢復正常。