Длительное время предполагалось, что в умеренных широтах только слабая морось (радиус капель порядка 100 Мкм) может образоваться в капельно-жидких облаках, что даже сравнительно слабый дождь может выпадать исключительно из облаков со смешанной фазой.[ ...]
Рассмотрим условия, необходимые для роста облачной капельки до размеров дождевой капли в мощных кучевых облаках. На основании многочисленных наблюдений за спектром дождевых капель можно считать, что их концентрация в среднем равна примерно 103 м"3. Концентрация облачных капелек в мощных кучевых облаках составляет в среднем около 108 м-3. Таким образом, шанс превратиться в дождевую каплю имеет небольшое число капелек. Остальные капельки являются материалом для образования дождевой капли. Естественно предположить, что наибольшие шансы превратиться в дождевые капли имеют капельки максимальных размеров. Наблюдения за спектром облачных капелек показали, что в мощных кучевых облаках имеются крупные капельки (радиусом 20—30 мкм), способные расти за счет коагуляции.[ ...]
Н. С. Шишкин [187] произвели расчеты для случая с постоянными восходящими токами, а Н. С. Шишкин [198] — для случая, когда скорость восходящих токов убывает с высотой. Лэнгмюр [109] учел влияние коэффициента эффективности соударения капель на скорость их роста. Шишкин [199] рассчитал конденсационный и коагуляционный рост капель при постоянных восходящих токах и постоянной водности в облаках, и он же рассчитал случай с переменной водностью. Весьма обстоятельные расчеты были выполнены Ю. А. Баруковой и др. [11]. На рис. 31 приведена кривая зависимости радиуса капель (града) от средней скорости восходящих токов в начальный период в конвективных облаках. Из графика следует, что размер капель (градин) почти линейно зависит от средней скорости восходящих токов. В [11] предположено, что механизм роста града совершенно такой же, как и дождевых капель, и результаты их расчетов распространены на частицы, имеющие размеры градины.[ ...]
Но чем бы ни закончился этот спор, несомненно, что роль коагуляции капель весьма велика в приведении облака в состояние, при котором возможно разрешение осадков.[ ...]
Модели мощных кучевых облаков, которые используются для расчетов роста капель, весьма идеализированы и далеки от реальных облаков. В действительности рост капель происходит в неоднородных полях токов, водности, температуры, микроструктуры, электрических сил и т. д. Таким образом, рост капель зависит от многочисленных факторов, которые, кроме среднего распределения во времени и пространстве, претерпевают значительные случайные изменения, т. е. является стохастическим процессом. В последнее десятилетие предпринимаются попытки исследовать стохастический процесс формирования спектра капель в облаках (В. И. Беляев [13], И. П. Мазин [110], Л. М. Левин и Ю. С. Седу-нов [106] и др.) и отдельные попытки исследования стохастического процесса роста дождевых капель (И. П. Мазин [110]).[ ...]
Электрические поля и заряды в капельно-жидких конвективных облаках сравнительно невелики, однако это касается только средних значений. В небольших объемах и за малое время электрические заряды и напряженность поля, а также водность могут значительно превышать свои средние значения. Это позволило И. М. Имянитову и др. [74] высказать предположение, что в таких объемах создаются особенно благоприятные условия для интенсивного роста капелек и такие объемы являются «питомниками» крупных капелек, которые вырастают до размера дождевых капель.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Рост гидрометеоров с высотой в начальный период их выпадения при различных скоростях развития конвективной облачности. По Ю. А. Баруковой и др. [11]. |
![Рост гидрометеоров с высотой в начальный период их выпадения при различных скоростях развития конвективной облачности. По Ю. А. Баруковой и др. [11].](/static/pngsmall/358205092.png) |