Физики из России выяснили, почему море «мертвеет» перед ураганом



Поверхность океанов становится особенно спокойной перед наступлением штормов и ураганов благодаря особому взаимодействию между ветром, морской пеной, брызгами и волнами.

К такому выводу пришли российские ученые, опубликовавшие статью в Journal of Physical Oceanography.

При увеличении скорости ветра количество пены на воде возрастает. Она подавляет короткие волны и ветровую рябь, сглаживая поверхность воды. Сильный ветер уменьшает средние размеры брызг, что приводит к снижению сопротивления, создаваемого каплями. Это замкнутый круг, потому что из-за меньшего сопротивления ветер усиливается.
Юлия Троицкая,Институт прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде

Все путешественники, сталкивавшиеся с ураганами и штормами в море, хорошо знают, что перед наступлением этого природного катаклизма и на первых стадиях его развития поверхность океана «мертвеет». Иными словами, она становится необычно спокойной и ровной из-за того, что с нее исчезает рябь и мелкие волны.

Когда стихия обрушивается на корабль, море начинает вырабатывать огромное число брызг, характер влияния которых на поведение ветров и водной толщи пока остается тайной для ученых из-за того, что их поведение крайне сложно просчитать и описать с точки зрения теории. Поэтому метеорологи и климатологи вынуждены опираться на данные эмпирических наблюдений при постройке прогнозов, что ухудшает их качество.

Российские физики выяснили, как образуется эта пена и нашли неожиданное объяснение тому, почему поверхность океана становится гладкой перед бурей, создав миниатюрный шторм в своей собственной лаборатории.

Заполнив небольшой канал водой и пропуская через него струю воздуха на большой скорости, ученые наблюдали за образованием капель при помощи сверхбыстрой камеры, способной получать десять тысяч кадров каждую секунду.

Как передает пресс-служба Российского научного фонда, поддержавшего эксперименты нижегородских исследователей, эти снимки помогли Троицкой и ее коллегам раскрыть механизм рождения этих брызг.

Ученые сравнивают его с тем, как раскрывается парашют во время прыжка с самолета или с формированием топливных аэрозолей в двигателях внутреннего сгорания. Сначала на водной поверхности появляется мелкое возвышение, которое вырастает в своеобразный жидкий «парус». Он раздувается в «парашют» — мембрану из водной пленки, окруженную более толстым ободком. Затем эта конструкция разрывается, образуя сотни брызг.

Их формирование, как обнаружили физики, не только способствует переносу тепла в атмосферу и усилению урагана, но и ведет к еще одному необычному последствию, если скорость ветра была выше определенного значения, около 21−22 метров в секунду.

Оказалось, что образование подобных «парашютов» одновременно ослабляет волны и ускоряет движение потоков воздуха у поверхности воды. Это, в свою очередь, приводит к формированию еще большего числа капель и еще большему подавлению волн.

В ближайшее время нижегородские ученые планируют провести подобный эксперимент с использованием аналога антарктических вод, близких к точке замерзания. Эти опыты, как надеются физики, покажут, есть ли различия в процессе формирования брызг в умеренных и высоких широтах и улучшат прогнозы погоды для арктической зоны.

Источник: news.mail.ru

Перейти к рубрике ПРИРОДА


Добавить комментарий

 

Уважаемые посетители сайта! Настоятельно просим не употреблять брань в комментариях.
Комментарии модерируются. Пишите корректно.
А если вам понравился материал, пожалуйста поделитесь им в социальных сетях


Важно:
Все материалы представленные на данном сайте, предназначены исключительно для ознакомления. Все права на них принадлежат их авторам и/или их представителям в России. Если вы являетесь правообладателем какого-либо материала и не хотели бы, чтобы данная информация распространялась среди читателей сайта без вашего на то согласия, мы готовы оказать вам содействие, удалив соответствующие материалы или ссылки на них. Для этого необходимо, направить электронное письмо на почтовый ящик fond_rp@mail.ru с указанием ссылки на материал. В теме письма указать Претензия Правообладателя.