Артур Скальский

© Babr24.com

Наука и техникаМир

3298

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

3298

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

16.09 20:10
В Бурятии с недобросовестного подрядчика взыскали убытки на сотни тысяч рублей

16.09 18:59
В Красноярске восстанавливают проблемный участок дороги на Мясокомбинате

16.09 18:58
Новая поликлиника в бурятском селе Хоринск готова на 60%

16.09 18:58
В Красноярске раскрыли зарплаты рабочих на стройке метротрама

16.09 18:17
В Иркутске перенесли начало отопительного сезона

16.09 18:05
В Красноярске учителей обвинили в издевательствах над 10-летним мальчиком с аутизмом

16.09 17:49
Доследственная проверка проводится в Томске после вспышки гастроэнтерита в школе «Открытие»

16.09 17:16
Председатель СКР заинтересовался проблемой с водоснабжением в новосибирском селе

16.09 17:03
Глава СКР поручил возбудить дело после нападения собаки на ребёнка в Томском районе

16.09 17:02
Красноярские депутаты поддержали новые правила для электросамокатов. Что изменится?

Лица Сибири

Вельм Оксана

Москаленко Алексей

Мясников Дмитрий

Тулубаев Вакиль

Мальм Александр

Побережный Андрей

Ершов Дмитрий

Захаров Владимир

Шабанов Гейрат

Маковоз Олег