Артур Скальский

© Babr24.com

Наука и техникаМир

4081

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

4081

01.03.2013, 11:05

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

13.09 09:36
Ящики едут, тонны стоят: ВСЖД показала разнонаправленный итог

13.09 08:30
Двадцать километров, которые давно стали тесными: дорогу на Шелехов обещают расширить

13.09 07:26
Сто тысяч на бумаге: как Иркутская область попала в престижный список зарплат

13.09 06:23
Хозяин тайги закрыл Кругобайкалку: шесть маршрутов на Байкале остались без туристов

13.09 05:16
Недействительные права и пять лет жизни: ангарское дело затребовали в Москве

12.09 21:54
В Улан-Удэ временно закрыли туристические тропы и экологические маршруты

12.09 20:53
В Бурятии осудят двух водителей по делу о ДТП, унесшем жизни двух человек

12.09 20:25
В Бурятии насчитали 101 пьяное ДТП за январь-август 2026 года

12.09 20:00
На севере Бурятии недропользователь захламил лесной участок порубочными остатками

12.09 19:35
Огненный иркутский август: 273 пожара, трое погибших и 41 спасённый

Лица Сибири

Торопов Кирилл

Бабкин Николай

Хохолков Николай

Чудновский Александр

Маценко Жанна

Апарцин Константин

Усов Евгений

Данилов Андрей

Хохряков Евгений

Заблоцкий Станислав