Артур Скальский

© Babr24.com

Наука и техникаМир

3461

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

3461

01.03.2013, 11:05

URL: https://babr24.info/?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

03.01 15:59
В Иркутской области в ДТП за сутки пострадало четверо детей

03.01 14:04
В январе в Иркутске подорожает проезд ещё на трёх маршрутах

03.01 09:31
В Томской области по железной дороге перемещено 29 тысяч тонн подконтрольной госветнадзору продукции

02.01 18:49
Выручка новосибирского метро составила больше двух миллиардов

02.01 17:47
Томича подозревают в убийстве и покушении на убийство из ревности

02.01 17:28
Итоги кинопроката: какие фильмы собрали больше всего денег в Красноярске за 2025 год

02.01 17:23
Стали известны самые популярные и редкие имена для детей в Красноярском крае в конце 2025 года

02.01 17:21
В Красноярске возбудили уголовное дело против сотрудников школы, которые игнорировали травлю ученицы

02.01 17:16
Один погибший и четверо пострадавших: в ГАИ сообщили об авариях 1 января в Красноярском крае

02.01 17:11
Один погибший и 14 пожаров. В МЧС рассказали о первом дне 2026 года в Красноярском крае

Лица Сибири

Пешков Виталий

Гордина Юлия

Зуева Анна

Никаноров Олег

Билалов Борис

Чайковский Антон

Часовитин Владимир

Некрасов Андрей

Буханов Владислав

Журавлев Игорь