Декабрь 2019
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
25 26 27 28 29 30 1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30 31 1 2 3 4 5

Наука

ДОЖДЬ УСПОКАИВАЕТ БУРИ

ДОЖДЬ УСПОКАИВАЕТ БУРИ



Метеорологи обнаружили, что осадки успокаивают атмосферу. По расчетам ученых, значительная часть энергии ветра рассеивается при трении капель о воздух.

Атмосфера, по сути – огромный тепловой двигатель, в котором теплый воздух, прогревшийся у поверхности Земли, поднимается вверх, «прогоняя» с места более холодные слои. Тепловая энергия частично переходит в кинетическую энергию воздуха, подпитывая атмосферные потоки, начиная от гигантских струйных течений и заканчивая небольшими порывами и вихрями. В конечном итоге кинетическая энергия снова переходит в тепловую, рассеиваясь в турбулентных потоках: направленное движение воздуха переходит в хаотическое (тепловое) движение отдельных его частиц.

Осадки (снег, дождь и град) также участвуют в этом энергетическом круговороте. При падении, к примеру, дождевой капли она испытывает трение о воздух. Это трение столь незначительно, что велик соблазн им пренебречь. Однако американские метеорологи Оливье Паулуи (Olivier Pauluis) из Нью-Йоркского университета и Джулиана Диас (Juliana Dias) из Лаборатории исследований Земли Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) обнаружили, что в глобальном масштабе на трение при выпадении осадков приходится почти столько же потерь кинетической энергии, как на «внутреннее» трение в турбулентных потоках.

Кевин Тренберт (Kevin Trenberth), научный сотрудник американского Национального центра атмосферных исследований в Боулдере, отмечает, что, если сопоставить количество рассеиваемой таким образом кинетической энергии с общей величиной энергии, вовлеченной в атмосферные процессы, получится весьма незначительная величина. Общую величину «энергии атмосферы» оценивают в 240 Вт на квадратный метр поверхности Земли. Осадки рассеивают около 1,8 Вт на м2 – всего 0,75%. Однако, если посчитать не удельную, а общую энергию, потери «на дождь» составят 1015 Вт, что в 100 раз превышает энергетический «аппетит» человечества.

Оценка Паулуи и Диас основана на данных спутниковых измерений скоростей осадков по всему миру. NASA использует данные радаров, чтобы выяснить, сколько осадков выпадает в полосе между 40 градусами северной и 40 градусами южной широты. По этим цифрам исследователи вычислили, какое суммарное трение испытывают все капли.

Некоторые эксперты все еще воздерживаются от оценок данной работе. Рамеш Шривастава, физик из Университета Чикаго, занимающийся изучение облаков, полагает, что вклад осадков в рассеивание кинетической энергии бурь переоценен, поскольку «сила сопротивления, действующая на каплю (особенно крупную) обусловлена не только трением о воздух».

Но если осадки действительно рассеивают столько кинетической энергии атмосферы, то увеличение количества осадков, предсказанное во многих моделях глобального потепления (которое в первую очередь объясняется увеличением скорости испарения) может иметь важные последствия. На каждый градус роста температуры, по оценкам ученых, приходится 1-2% увеличения количества осадков. Одним из последствий изменений в энергетическом балансе может быть ослабление атмосферной циркуляции и «перестройка» гидрологического цикла. Однако для того, чтобы оценить, насколько реальными и значительными будут эти последствия изменения климата, потребуются дополнительные исследования.

«Это закономерный вывод из нашего исследования», говорит Паулуи. «Но трудно оценить, что это будет означать для конкретных метеорологических систем. Интенсивность отдельных бурь может увеличиться, тогда как суммарная их сила упадет».
Источник
© 2012 FUN-SPACE.ru. Все права защищены.
Создание сайтов Санкт-Петербург Яндекс.Метрика