Артур Скальский

© Babr24.com

Наука и техникаМир

4107

01.03.2013, 11:05

Ученые СО РАН исследуют капельный кластер

Так называется недавно открытое состояние водного аэрозоля, в котором капли воды, взаимодействуя друг с другом, принимают упорядоченное положение в пространстве, но при этом не соприкасаются. Это придает веществу новые физические свойства, например, некоторую механическую прочность, повышенную вязкость. Исследования капельного кластера помогут лучше понять процессы, происходящие в атмосфере Земли, и уточнить существующие климатические модели.

Явление капельного кластера было открыто учеными Тюменского государственного университета при изучении термокапиллярного течения в жидкостях. Капельный кластер спонтанно возникал над подогретой поверхностью воды. Он представлял собой однослойную структуру, в которой капли воды располагались в узлах гексагональной (шестиугольной) решетки.

Капельные структуры спонтанно возникают в слаботурбулентном аэрозоле благодаря электрическому взаимодействию между заряженными каплями воды. А заряд последних обусловлен непрерывно протекающими на их поверхности процессами испарения/конденсации воды.

Сотрудники Института криосферы Земли СО РАН (г. Тюмень) предположили, что упорядоченные капельные структуры могут существовать не только в лабораторных условиях, но и в атмосферных аэрозолях, облаках и туманах, влияя на их механические и теплофизические характеристики и, в результате, на погоду и климат.

- В настоящий момент мы тщательно изучили геометрические характеристики кластеров, - рассказывает старший научный сотрудник ИКЗ СО РАН доктор физико-математических наук Анатолий Васильевич Шавлов, - измерили электрический заряд капель воды, установили характер межкапельного взаимодействия, оценили сдвиговую вязкость и поверхностное натяжение кластера. Мы также исследовали структуру свободного (3d) тумана, и в нем обнаружили признаки пространственного упорядочения капель воды. Носителями такой структуры оказались капельные цепочки с фиксированным межкапельным расстоянием внутри них. Сейчас мы исследуем закономерности их образования и влияние на теплофизические свойства тумана.

Важным свойством капельного кластера является его повышенная вязкость по сравнению с этим же параметром воздуха (она может превышать последнюю в десятки раз). Увеличение вязкости, по словам А. В. Шавлова, повышает конвективную устойчивость среды, что влияет на скорость конвективного переноса тепла и массы.

Простейшим примером конвекции может служить кастрюля с водой, нагреваемая на плите: нижний слой нагревается, становится более легким и поднимается вверх, за счет этого вода перемешивается. Такие же процессы, только в более сложном и зависимом от многих факторов исполнении, мы можем наблюдать в атмосфере Земли.

Возвращаясь к теме, в современных моделях климата, в частности, модели пограничных планетарных слоев атмосферы, не учитывается возможность образования упорядоченных капельных структур, а, следовательно, и изменение скорости переноса массы и тепла. Проводимое учеными ИКЗ СО РАН исследование поможет повысить точность математического описания и прогнозирования климата и погоды.

Источник: COPAH.info

Артур Скальский

© Babr24.com

Наука и техникаМир

4107

01.03.2013, 11:05

URL: https://babr24.com/?ADE=112672

Bytes: 3284 / 3079

Версия для печати

Скачать PDF

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте

Связаться с редакцией Бабра:
newsbabr@gmail.com

Последние новости

22.09 19:55
В Улан-Баторе заложили фундамент ТЭС и очистного сооружения экопромышленного парка «Эмээлт»

22.09 17:57
В Бурятии возник лесной пожар из-за человеческой неосторожности

22.09 17:48
13-летняя девочка попала в больницу после ДТП в Улан-Удэ

22.09 17:29
Аэропорт Красноярска побил исторический рекорд по международным рейсам

22.09 17:25
Красноярского порнопродюсера поймали на курорте в Испании

22.09 17:21
Красноярцы почти 100 раз за неделю сообщали о медведях. Хищника искали на Столбах

22.09 17:17
У села Гусево Шегарского района убрали свалку в 6,5 тысячи «квадратов»

22.09 17:15
Экс-министра Александра Ананьева будут судить по делу о многомиллионной взятке в Красноярске

22.09 17:12
Власти Хакасии введут режим повышенной готовности из-за нашествия медведей

22.09 17:09
На Таймыре после разлива 200 тонн дизеля зафиксировали сильное загрязнение воды нефтепродуктами

Лица Сибири

Космылин Адрей

Соболь Алексей

Калабин Геннадий

Рыбникова Анна

Захаров Руслан

Кутявин Роман

Незовибатько Роман

Параничев Юрий

Дроздов Сергей

Наумкин Игорь