Рост - ледяная частица
Cтраница 1
Рост ледяных частиц возможен только до уровня изотермы 0 С. Ниже этого уровня происходит таяние ледяных частиц вследствие притока тепла в основном за счет конденсации водяного пара и теплопроводности воздуха. Интенсивность таяния частиц зависит от скоростей восходящих и нисходящих токов, в которых они падают. Расчеты показывают, что в восходящих токах время падения настолько велико, что градины, которые имеют диаметр около 1 см на уровне изотермы 0 С, успевают полностью растаять до момента выпадения на землю. В нисходящих токах время падения сравнительно невелико, и градины достигают поверхности земли. [1]
Сублимационный рост ледяных частиц должен играть существенную роль при зарождении грозовых облаков, когда водность велика. Тогда происходит быстрая перекачка водяного пара с облачных капелек на ледяные частицы и рост последних. Можно полагать, что электрические силы должны привести к ускорению сублимационного роста ледяных частиц. [2]
При сухом росте ледяной частицы в области низких температур замерзание капелек на ее поверхности происходит весьма быстро, что приводит к нарастанию слоя льда малой плотности. В результате в начальной стадии сухого роста образуется снежная крупа малой плотности. При падении ледяные частицы попадают в слои с большой водностью и, следовательно, соударяются с более крупными капельками, замерзание которых происходит уже не столь быстро, а самые крупные из них при соударении растекаются по поверхности; поэтому при падении частицы ее плотность должна расти. В общем плотность ледяной частицы должна зависеть от водности и температуры облачного воздуха, а также от ее радиуса. Так как водность, температура и радиус частиц при падении растут, плотность частиц увеличивается. При мокром росте ледяных частиц вода засасывается в капиллярные поры, вследствие чего происходит дальнейший рост ее плотности. Образуется губчатый, пропитанный водой лед. [3]
Для образования гидрометеоров в грозовых облаках большое значение имеет коагуляционный рост ледяных частиц при их соударении с переохлажденными облачными капельками и агрегация ледяных частиц. [4]
 |
Зависимость длины s перемычки между двумя каплями от напряженности. о горизонтального электрического поля. По В. А. Дячуку и др.. [5] |
Когда вершина мощных кучевых облаков оказывается в области низких отрицательных температур, происходит замерзание капелек, что приводит к изменению условий роста частиц и электризации. Поэтому до рассмотрения особенностей роста ледяных частиц в облаках представляется целесообразным ознакомиться с процессами кристаллизации переохлажденных капелек и влиянием на них электрических сил. [6]
Таким образом, рост ледяной частицы при падениии состоит из стадии сухого роста до нагревания частицы до 0 С и стадии мокрого роста, когда не вся вода на поверхности частицы замерзает. При образовании на поверхности крупной частицы ( градины) достаточно толстой водяной пленки происходит срывание избыточного количества воды. [7]
Сублимационный рост ледяных частиц должен играть существенную роль при зарождении грозовых облаков, когда водность велика. Тогда происходит быстрая перекачка водяного пара с облачных капелек на ледяные частицы и рост последних. Можно полагать, что электрические силы должны привести к ускорению сублимационного роста ледяных частиц. [8]
В предыдущих разделах ( 3.1.3, 3.1.4 и 3.1.5) были рассмотрены механизмы электризации при соударении ледяных частиц друг с другом, ледяных частиц с переохлажденными каплями и при разрушении замерзающих капель. Как уже указывалось выше, первый механизм может иметь место только в верхних частях наковален кучево-дождевых облаков. Второй и третий механизмы электризации могут проявляться в областях как сухого, так и мокрого роста ледяных частиц. [9]
После обнаружения первого радиоэхо происходит увеличение его размеров во все стороны. Причины подъема границы радиоэхо вверх, опускания вниз и распространения в горизонтальном направлении разные. Так, подъем верхней границы радиоэхо обусловливается восходящими токами, которые поднимают частицы вверх, и ростом ледяных частиц, поэтому скорость подъема границы может превышать скорость восходящих токов. Опускание нижней границы происходит со скоростью, равной алгебраической сумме скоростей вертикальных токов и падения наибольших частиц. Распространение радиоэхо на уровне его образования зависит, по-видимому, от турбулентного переноса ядер кристаллизации и скорости роста ледяных частиц до обнаруживаемых размеров. [10]
После обнаружения первого радиоэхо происходит увеличение его размеров во все стороны. Причины подъема границы радиоэхо вверх, опускания вниз и распространения в горизонтальном направлении разные. Так, подъем верхней границы радиоэхо обусловливается восходящими токами, которые поднимают частицы вверх, и ростом ледяных частиц, поэтому скорость подъема границы может превышать скорость восходящих токов. Опускание нижней границы происходит со скоростью, равной алгебраической сумме скоростей вертикальных токов и падения наибольших частиц. Распространение радиоэхо на уровне его образования зависит, по-видимому, от турбулентного переноса ядер кристаллизации и скорости роста ледяных частиц до обнаруживаемых размеров. [11]
При сухом росте ледяной частицы в области низких температур замерзание капелек на ее поверхности происходит весьма быстро, что приводит к нарастанию слоя льда малой плотности. В результате в начальной стадии сухого роста образуется снежная крупа малой плотности. При падении ледяные частицы попадают в слои с большой водностью и, следовательно, соударяются с более крупными капельками, замерзание которых происходит уже не столь быстро, а самые крупные из них при соударении растекаются по поверхности; поэтому при падении частицы ее плотность должна расти. В общем плотность ледяной частицы должна зависеть от водности и температуры облачного воздуха, а также от ее радиуса. Так как водность, температура и радиус частиц при падении растут, плотность частиц увеличивается. При мокром росте ледяных частиц вода засасывается в капиллярные поры, вследствие чего происходит дальнейший рост ее плотности. Образуется губчатый, пропитанный водой лед. [12]
Страницы: 1