Артур Скальский

© Babr24.com

Наука и техникаМир

3183

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

3183

01.03.2013, 11:05

URL: https://www.babr24.net/?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

23.06 21:44
В Улан-Удэ госпитализировали ребенка с солнечными ожогами

23.06 21:21
В Улан-Удэ больше 50 зданий попали под отключение воды из-за коммунальной аварии

23.06 18:57
Президент Монголии встретился с новым послом Казахстана

23.06 18:39
В Томской области в государственную собственность вернут 170 гектаров после вмешательства прокуратуры

23.06 18:02
В центре Красноярска отреставрируют дом — памятник архитектуры. Ему вернут исторический облик

23.06 17:50
Часть красноярцев всё ещё остаётся без интернета спустя 11 дней после кибератаки на «Орион»

23.06 17:35
В Красноярске планируют отремонтировать бомбоубежище. За проект готовы отдать более ₽800 тысяч

23.06 17:28
Фотовыставка Георгия Богословского «Земля – наш общий дом!»

23.06 17:12
Бывшего замглавы администрации губернатора Красноярского края лишили земли на Базаихе

23.06 17:06
К 400-летию Красноярска в центре города создадут Музейный квартал. Как он будет выглядеть?

Лица Сибири

Гарцева Оксана

Никонова Алла

Бельская Ольга

Балабанов Александр

Стрельцов Анатолий

Агафонов Глеб

Будашкаева Светлана

Терещенко Александр

Григоров Антон

Кириленко Александр