Экология СПРАВОЧНИК

До сих пор мы рассматривали процессы, обусловливающие рост частиц в кучево-дождевых облаках. Существует необходимость и в рассмотрении процессов разрушения гидрометеоров. Эти процессы существенны не только вследствие того, что они радикальным образом изменяют спектр распределения гидрометеоров в кучево-дождевых облаках, но и потому, что они обусловливают основные механизмы электризации в них. В кучево-дождевых облаках может осуществляться, по-видимому, большое число разнообразных процессов разрушения жидких и твердых гидрометеоров: самопроизвольное разрушение крупных капель, их разрушение при соударении друг с другом и с градинами, разрушение капель, срывающихся с тающих градин, самопроизвольное разрушение хлопьев снега под действием турбулентности, разрушение ледяных частиц при соударении друг с другом. Разрушение капель при замерзании уже было рассмотрено в разделе 1.6.4. Разрушение ледяных частиц при соударении друг с другом и под действием турбулентности совершенно не исследовано. Поэтому дальнейшему разбору будут подвергнуты только процессы, при которых происходит разрушение жидких капель.[ ...]

Если в описанных выше опытах с вертикальными струями капли находились в рабочем объеме всего несколько секунд, то Бланшар [235], создав с помощью воронки поток с меняющейся вертикальной скоростью, мог удерживать капли в струе многие минуты. Это позволяло получать сведения о поведении капель при падении, в частности зависимость величины осей сплющенной капли от ее эффективного диаметра. С увеличением размеров капель быстро растет большая, горизонтальная ось капель. Для капли диаметром 9 мм большая ось почти удваивается, достигая 17 мм. Бланшар также обнаружил, что устойчивость капель зависит от направления ускорения потока. Если ускорение направлено вверх, то вероятность разрушения капель увеличивается, если же направлено вниз, то она уменьшается — устойчивость капель возрастает.[ ...]

Ганн [328] обнаружил, что при центральном соударении двух капель радиусом 2 и 2,5 мм с относительной скоростью 3,4 м/с происходило их слияние и образование диска с утолщенными краями и множеством отростков. Диаметр диска в 5—6 раз больше диаметра исходных капель. Из краев вырывались многочисленные капельки весьма малых размеров. Одновременно происходило утолщение краев и уменьшение размеров диска. В некоторый момент дйск взрывался с образованием значительного числа капель. При увеличении скорости соударения до 4,5 м/с диаметр диска увеличивался в 8—10 раз по сравнению с диаметром исходных капель. При нецентральных соударениях диск имел вытянутую форму.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Скоростная съемка (около 100 кадров/с) динамики грибообразного разрушения крупной водяной капли в вертикальной струе воздуха. По Гохшвендеру (см. в [394]).

Скоростная съемка (2000 кадров/с) соударения с относительной скоростью 3 м/с, слияния и немедленного разрушения двух капель диаметром 6 и 7,5 мм. Снимки через каждые четыре кадра. По Котону и Гокхейлю [272].

Вернуться к оглавлению