Артур Скальский

© Babr24.com

Наука и техникаМир

3438

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

3438

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

15.12 22:09
В бурятском Хоринске достроили модульную поликлинику на 100 посетителей в смену

15.12 21:37
Двое взрослых и ребенок насмерть отравились угарным газом в Бурятии

15.12 18:58
В селе Бурятии ввели режим повышенной готовности из-за подъема уровня реки

15.12 18:38
Глава СКР заинтересовался ДТП с троллейбусом в Новосибирске, где пострадала школьница

15.12 18:25
Суд освободил от колонии экс-замминистра здравоохранения Елену Голенецкую

15.12 18:08
Эксперты одобрили проект реставрации бывшего «Грандотеля» в центре Красноярска

15.12 18:04
Золотодобытчики заплатят 44 миллиона рублей за загрязнение реки в Красноярском крае

15.12 18:00
В Красноярске начали заочно судить сбежавшего в Италию директора «Реставрации»

15.12 17:54
Директора томской стройфирмы обвиняют в неисполнении решений суда о выплате зарплаты

15.12 17:42
В Красноярском крае планируют построить премиум-экоотель за ₽340 миллионов

Лица Сибири

Доржиев Баир

Циплин Геннадий

Сагдеев Ринель

Воробьев Евгений

Ярыгина Надежда

Буянова Ольга

Личичан Олег

Горбенко Константин

Леньшина Ирина

Сороковиков Кирилл