Изучение микроскопических вихрей, создаваемых в лабораторных
условиях, помогут учёным лучше понять каким образом устроены и
формируются настоящии атмосферные штормы. Новый способ изучения смерчей разработал Андрей Соммер из Университета Ульма в Германии.
 Модель вихря, стрелкой показана полистироловая наносфера (изображение: New Scientist) Используя
оптическую и сканирующую электронную микроскопию ученый из Германии
изучил профили вращающихся микровихрей в экспериментальной камере. Эта
установка была создана для изучения механизма испарения тонких водяных
капель, содержащих наноразмерные сферы полистирола. В экспериментах
водные капли объемом 15 мкл, которые содержали 60 пластиковых
наноразмерных сфер, испарялись в течение 8 дней с поверхности чашки
Петри.
В течение процесса испарения наносферы образовывали крошечный
кристаллический купол, имеющий в поперечнике 2,1 мм. На последней
стадии испарения под верхней частью купола проявлялся микросмерч. Это
происходило после того, как влажность внутри купола и температура в его
верхней части падала вследствие охлаждения системы при испарении.
После завершения испарения купол начинал разрушаться сразу в
нескольких местах, благодаря чему высвобождался влажный воздух. Как
только воздух начинал распространяться горизонтально и вертикально
происходил ветровой сдвиг, который является третьим необходимым
условием для появления торнадо.
По словам Соммера, физические процессы, необходимые для
получения искуственных микросмерчей идентичны тем, которые нужны для
возникновения настоящего шторма. Следующей своей задачей ученый видит в
изучении микроторнадо большего размера. Переход к исследованиям в
большем масштабе, по мнению Соммера, позволит в перспективе
моделировать все важнейшие условия и процессы, необходимые для
формирования и роста смерча, например, влияние рельефа местности.
В тоже время Керри Эмануэль из Массачусетского
технологического института считает, что работа Соммера интересна по
своей сути, но применимость выбранной модели куполов к реальным штормам
не очевидна. По её словам, в данной модели не рассматривается
взаимодействие сильной конвекции и горизонтальных ветров в нижних слоях
шторма, которое изменяется с высотой. Именно это взаимодействие
обыкновенно является основным предметом изучения торнадо, сообщает New Scientist со ссылкой на журнал Crystal Growth & Design.
| 
|
