Большое значение имеет тот факт, что скорость выпадения взвешенных в воздухе частиц зависит от их размеров, формы и химического состава. Кроме того, она зависит от свойств того слоя атмосферы, который частицы проходят при своем падении. Рассмотрение факторов, определяющих скорость выпадения частиц, лучше всего начать в предположении, что атмосфера идеально неподвижна, и именно при этом допущении определить, насколько быстро падающая частица достигнет земли. Когда же имеются восходящие или нисходящие воздушные потоки, то решение этой проблемы сильно усложняется.[ ...]
Из школьного курса физики вы, может быть, помните, что любой брошенный предмет под воздействием силы тяжести падает на землю.[ ...]
Поскольку около поверхности земли g = 9,8 метра в секунду за секунду (м/сек2), то ускорение падающего предмета тоже равно 9,8 м/сек2 независимо от его массы или любого другого свойства.[ ...]
Таким образом, масса воды, доверху заполняющей сосуд объемом 10 см3, равна 10 г.[ ...]
Сила сопротивления зависит как от свойств частиц, так и от среды, в которой они падают. Железный шарик будет падать в воздухе быстрее, чем в воде, а в нефть он будет погружаться еще медленнее. Если в летний день вы положили этот шарик в открытую бочку со смолой и взяли бы на себя труд немного подождать, то могли бы увидеть, как он медленно-медленно погружается в смолу. При этом скорость погружения, конечно, зависела бы от температуры смолы. Зимой при низкой температуре смола затвердевает, и шарик в нее вообще не погрузится. Когда температура повышается, смола приближается по свойствам к жидкости, се вязкость уменьшается и гаарик начинает погружаться.[ ...]
Представим себе частицу, падающую в воздухе. Сила притяжения земли тянет ее вниз, и она начинает разгоняться. Как только частица начинает двигаться, возникает сила сопротивления воздуха, которая направлена вверх. Сначала сила притяжения больше, чем сила сопротивления, и частица продолжает двигаться с ускорением, но по мере роста ее скорости увеличивается и сила сопротивления воздуха. Через короткое время сила притяжения будет полностью уравновешена силой сопротивления. После этого движение частицы не будет ни ускоряться, ни замедляться, и она начнет двигаться с постоянной скоростью, которую называют предельной.[ ...]
Ниже приводятся значения предельных скоростей в воздухе для частиц различных размеров (на уровне моря).[ ...]
Само собой разумеется, что выброшенные в атмосферу частицы не остаются в ней вечно. Подсчитано, что за период, примерно равный двум неделям, из атмосферы выпадает такое количество частиц, которое в точности равно количеству содержащихся в ней частиц, т. е. состав частиц как бы полностью обновляется. Этот период называется «временем оборачиваемости» частиц. Не следует думать, что за это время атмосфера полностью очистится и будет ожидать новой порции аэрозолей. Сказанное лишь означает, что скорость удаления частиц такова, что, если бы в течение времени оборачиваемости в атмосферу ничего не выбрасывалось, она могла бы освободиться от загрязнений. На самом деле, конечно, скорость поступления в атмосферу новых частиц примерно такая же, как скорость их удаления. Следовательно, общее содержание дыма и пыли в атмосфере остается приблизительно (но не в точности) одним и тем же. Основываясь на сообщениях, поступающих со всех концов света, можно полагать, что скорость поступления частиц в настоящее время стала несколько превышать скорость удаления. Отсюда следует, что загрязненность атмосферы постепенно увеличивается.[ ...]
Ранее мы отметили тот факт, что скорость выпадения частиц пыли и дыма очень мала, так что они, можно сказать, совсем не падают. Каким же образом в таком случае мелкие частицы удаляются из атмосферы? Подробным рассмотрением этого вопроса мы займемся в следующей главе; здесь же только отметим, что их захватывают с собой более крупные частицы, в особенности дождевые капли и снежинки.[ ...]
Вернуться к оглавлению